CN115938922A

CN115938922A - 离子注入工艺中光阻参数的确定方法、装置及存储介质

Info

Publication number: CN115938922A
Application number: CN202211681194.7A
Authority: CN
Inventors: 苏文华; 李涵
Original assignee: Hangzhou Fuxin Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Fuxin Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2023-04-07

Abstract

本申请提供了离子注入工艺中光阻参数的确定方法、装置及存储介质；所述方法包括：确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度；基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定未注入离子的区域的第一宽度；基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度；基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的位置。

Description

离子注入工艺中光阻参数的确定方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及半导体制造技术，尤其涉及离子注入工艺中光阻参数的确定方法、装置及存储介质。

背景技术

互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)中PN结制作中的一个重要环节是离子注入。半导体的制程越先进，要求离子注入的准确度越高。

离子注入时，通常以一定的角度入射；由于光阻覆盖在需要进行离子注入的结构表面，因此，以一定的角度注入离子时，离子注入到结构表面的实际位置与理论设计时离子注入的位置之间会存在偏差。该偏差将会对半导体结构产生影响。因此，如何基于理论设计的位置精准地进行离子注入是半导体制造领域一直追求的目标。

发明内容

本申请实施例提供一种离子注入工艺中光阻参数的确定方法、装置及存储介质，能够基于理论设计的位置精准地进行离子注入。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种离子注入工艺中光阻参数的确定方法，包括：

确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度；

基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度；

基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度；

基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置。

在一些实施例中，所述基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度包括：

计算所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积；

将所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积确定为所述第一宽度；

其中，所述离子注入的角度为离子注入的方向与离子注入的结构表面的法线方向的夹角。

在一些实施例中，所述基于所述离子输入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度包括：

计算所述离子注入的角度的正切值与所述离子注入的深度的乘积；

将所述离子注入的角度的正切值与所述离子注入的深度的乘积确定为所述第二宽度。

在一些实施例中，所述基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置，包括：

确定所述光阻在水平方向上的目标第一坐标为所述光阻在水平方向上的预设第一坐标与所述第二宽度之差；

确定所述光阻在水平方向上的目标第二坐标为所述原第一坐标与所述光阻的预设宽度相加得到的值与所述第一宽度之差。

在一些实施例中，所述确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置之后，所述方法还包括：

在所述结构的表面按照所述目标位置涂覆所述光阻；

按照所述离子注入的角度在所述结构的表面注入离子，以在所述结构表面形成图形。

第二方面，本申请实施例提供一种离子注入工艺中光阻参数的确定装置，所述装置包括：

光阻参数确定模块，用于确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度；

宽度确定模块，用于基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度；基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度；

光阻位置确定模块，用于基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置。

在一些实施例中，所述宽度确定模块，用于计算所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积；

在一些实施例中，所述宽度确定模块，用于计算所述离子注入的角度的正切值与所述离子注入的深度的乘积；

在一些实施例中，所述光阻位置确定模块，用于确定所述光阻在水平方向上的目标第一坐标为所述光阻在水平方向上的预设第一坐标与所述第二宽度之差；

在一些实施例中，所述装置还包括：处理模块，用于在所述结构的表面按照所述目标位置涂覆所述光阻；

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的离子注入工艺中光阻参数的确定方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现本申请实施例提供的离子注入工艺中光阻参数的确定方法。

本申请实施例提供的离子注入工艺中光阻参数的确定方法包括：确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度；基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度；基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度；基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置。本申请实施例中，根据光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度确定光阻在待执行离子注入的结构中的位置，实现精准地离子注入。

附图说明

图1是CMOS模型的示意图；

图2是CMOS制作的示意图；

图3是以一定角度注入离子的示意图；

图4是本申请实施例提供的离子注入工艺中光阻参数的确定方法的一种可选处理流程示意图；

图5是本申请实施例提供的基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度的具体实现过程示意图；

图6是本申请实施例提供的基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度的具体实现过程示意图；

图7是本申请实施例提供的基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置的具体实现过程示意图；

图8是本申请实施例提供的光阻的目标位置示意图；

图9是本申请实施例提供的离子注入工艺中光阻参数的确定装置的组成结构示意图；

图10是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

应理解，在本申请的各种实施例中，各实施过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

现有技术中，离子注入到半导体结构时，会产生沟道效应。为避免沟道效应，通常以一定的角度进行离子注入。制作芯片时，需要在半导体结构的表面覆盖光阻，光阻的存在将导致离子注入的位置偏离最初设计的离子注入的位置。离子注入的位置发生变化，将对半导体结构产生影响，

CMOS模型的示意图，如图1所示，CMOS中的源极、栅极和漏极等位置需要预先设计，源极、栅极和漏极均是经过离子注入形成的。

CMOS制作的示意图，如图2所示，光阻能够阻挡离子的注入，保护光阻下面的结构；没有覆盖光阻的结构表面将注入离子，通过将离子注入到结构表面制作成需要的半导体器件。

现有技术中以一定角度注入离子的示意图，如图3所示，由于光阻的存在，使得结构表面有一区域不能够注入离子，该区域称为阻挡离子注入的区域，如图3中的区域一。由于光阻的存在，还会使得结构表面有一区域原本不应该注入离子，但是被注入了离子，该区域称为过注入离子的区域，如图3中的区域二。阻挡离子注入的区域和过注入离子的区域都将使得结构或器件的线宽不可控，尤其对于10nm一下的高端制程，阻挡离子注入的区域和过注入离子的区域将对沟道的实际位置造成影响，使结构或器件出现偏差。

基于此，本申请实施例提供一种离子注入工艺中光阻参数的确定方法。本申请实施例提供的离子注入工艺中光阻参数的确定方法的一种可选处理流程示意图，如图4所示，至少包括以下步骤：

步骤S101，确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度。

在一些实施例中，在结构表面覆盖的光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度可根据所制作的结构确定，或者根据应用该结构的器件决定。确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度的具体实现过程与现有技术相同，这里不再赘述。

步骤S102，基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度。

在一些实施例中，基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度的具体实现过程，可以如图5所示，至少包括以下步骤：

步骤S1021，计算所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积。

步骤S1022，将所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积确定为所述第一宽度。

离子注入的角度和光阻高度在步骤S101中已经确定，通过计算离子注入的角度的正切值与光阻高度的乘积，能够得到阻挡离子注入的区域的第一宽度。

本申请实施例中，若离子注入的角度为θ，光阻高度为t，第一宽度为L1，则第一宽度可通过如下公式(1)表示：

L1＝t*tanθ(1)

步骤S103，基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度。

在一些实施例中，基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度的具体实现过程，可以如图6所示，至少包括以下步骤：

步骤S1031，计算所述离子注入的角度的正切值与所述离子注入的深度的乘积。

步骤S1032，将所述离子注入的角度的正切值与所述离子注入的深度的乘积确定为所述第二宽度。

离子注入的角度和离子注入的深度在步骤S101中已经确定，通过计算离子注入的角度的正切值与离子注入的深度的乘积，能够得到过注入离子的区域的第二宽度。

本申请实施例中，若离子注入的角度为θ，离子注入的深度为H，第二宽度为L2，则第一宽度可通过如下公式(2)表示：

L2＝H*tanθ(2)

步骤S104，基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置。

在一些实施例中，基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置的具体实现过程，如图7所示，至少包括以下步骤：

步骤S1041，确定所述光阻在水平方向上的目标第一坐标为所述光阻在水平方向上的预设第一坐标与所述第二宽度。

在一些实施例中，光阻在水平方向上的预设第一坐标为：以光阻覆盖的结构表面为X轴，表征光阻水平位置的两个坐标中靠近坐标原点的坐标。预设第一坐标为不考虑光阻对离子注入的影响时所预先确定的坐标。

若预设第一坐标为X0，则目标第一坐标为X0-L2。

步骤S1042，确定所述光阻在水平方向上的目标第二坐标为所述原第一坐标与所述光阻的预设宽度相加得到的值与所述第一宽度之差。

在一些实施例中，若预设第一坐标为X0，光阻的预设宽度为L0，则目标第二坐标为X0+L0-L1。

本申请实施例中，光阻的目标位置示意图，如图8所示。

在一些实施例中，在执行完步骤S104之后，所述方法还可以包括：

在所述结构的表面按照所述目标位置涂覆所述光阻；按照所述离子注入的角度在所述结构的表面注入离子，以在所述结构表面形成图形。

本申请实施例还提供一种离子注入工艺中光阻参数的确定装置，离子注入工艺中光阻参数的确定装置的组成结构示意图，如图9所示，包括：

光阻参数确定模块501，用于确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度；

宽度确定模块502，用于基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度；基于所述离子注入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度；

光阻位置确定模块503，用于基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置。

在一些实施例中，所述宽度确定模块502，用于计算所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积；

在一些实施例中，所述宽度确定模块502，用于计算所述离子注入的角度的正切值与所述离子注入的深度的乘积；

在一些实施例中，所述光阻位置确定模块503，用于确定所述光阻在水平方向上的目标第一坐标为所述光阻在水平方向上的预设第一坐标与所述第二宽度之差；

在一些实施例中，所述装置还包括：处理模块(图9未示出)，用于在所述结构的表面按照所述目标位置涂覆所述光阻；

图10示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备800的示意性框图。在一些可选实施例中，电子设备800可以是终端设备，也可以是服务器。在一些可选实施例中，电子设备800可以通过运行计算机程序来实现本申请实施例提供的离子注入工艺中光阻参数的确定方法，例如，计算机程序可以是操作***中的原生程序或软件模块；可以是本地(Native)应用程序(Application，APP)，即需要在操作***中安装才能运行的程序；也可以是小程序，即只需要下载到浏览器环境中就可以运行的程序；还可以是能够嵌入至任意APP中的小程序。总而言之，上述计算机程序可以是任意形式的应用程序、模块或插件。

在实际应用中，电子设备800可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式***，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器，其中，云技术(Cloud Technology)是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。电子设备800可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能音箱、智能电视、智能手表等，但并不局限于此。

电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备、车载终端和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图10所示，电子设备800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储电子设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

电子设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许电子设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如离子注入工艺中光阻参数的确定方法。例如，在一些可选实施例中，离子注入工艺中光阻参数的确定方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些可选实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到电子设备800上。当计算机程序加载到RAM 803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的离子注入工艺中光阻参数的确定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为离子注入工艺中光阻参数的确定方法。

本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的离子注入工艺中光阻参数的确定方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的***和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式***的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

以上，仅为本申请的实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种离子注入工艺中光阻参数的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

确定光阻的高度、离子注入的角度和离子注入的深度；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述光阻的高度和所述离子注入的角度，确定阻挡离子注入的区域的第一宽度包括：

计算所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述离子输入的角度和所述离子注入的深度，确定过注入离子的区域的第二宽度包括：

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置，包括：

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述光阻在待执行离子注入的结构中的目标位置之后，所述方法还包括：

在所述结构的表面按照所述目标位置涂覆所述光阻；

6.一种离子注入工艺中光阻参数的确定装置，其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述宽度确定模块，用于计算所述离子注入的角度的正切值与所述光阻高度的乘积；

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述宽度确定模块，用于计算所述离子注入的角度的正切值与所述离子注入的深度的乘积；

9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述光阻位置确定模块，用于确定所述光阻在水平方向上的目标第一坐标为所述光阻在水平方向上的预设第一坐标与所述第二宽度之差；

10.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

处理模块，用于在所述结构的表面按照所述目标位置涂覆所述光阻；

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至5中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现权利要求1至5任一项所述的方法。