[发明专利]降低光刻胶层在等离子体浸没式离子注入中降解的方法

权利要求书

1.一种用于工件的等离子体浸没式离子注入方法，该工件在其顶表面上具有光刻胶层，该方法包含以下步骤：

执行数个连续离子注入子步骤，每一个所述离子注入子步骤都具有一段持续时间，在该段持续时间期间，通过移除氢所造成的转变通常限于该光刻胶层的顶部分；

在每一个所述连续离子注入子步骤之后，通过执行灰化子步骤而移除所述顶部分，并且同时将所述光刻胶层的剩余部分留在原位置；

其中所述连续离子注入子步骤的数目足以达到所述工件的区域中的预设离子注入剂量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每一个离子注入子步骤的持续时间受到充分限制，以防止所述光刻胶层的所述顶部分转变为主要含有碳-碳键的材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中每一个离子注入子步骤的持续时间受到充分限制，以防止所述光刻胶层的所述顶部分转变为主要为无孔的材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述顶部分因为该光刻胶层中的氢-碳键已断裂而受到损害。

5.根据权利要求1所述的方法，其中每一个离子注入子步骤包含以下步骤：

(a)将含有离子注入物种的气体流入所述腔室中，

(b)将等离子体维持在所述腔室中，

(c)将对应于期望离子注入深度的偏置电压施加至所述工件。

6.根据权利要求5所述的方法，其中每一个灰化子步骤包含以下步骤：

(a)将含有氧的气体流入所述腔室中，同时对所述工件施加可忽略的偏压功率或不施加偏压功率，并且同时限制或停止所述含有离子注入物种的气体的流速，

(b)持续将等离子体维持在所述腔室中，

(c)在开始下一个离子注入子步骤之前，暂停所述含有氧的气体的流动。

7.根据权利要求6所述的方法，还包含在每一个离子注入子步骤之后且在随后的灰化子步骤之前，执行第一过渡，所述过渡包含以下步骤：

停止将偏压功率施加至所述工件；

降低流入该腔室中的所述含有离子注入物种的气体的流速；

增加流入所述腔室中的所述含有氧的气体的流速。

8.根据权利要求7所述的方法，还包含在每一个灰化子步骤之后且在随后的离子注入子步骤之前，执行第二过渡，该第二过渡包含以下步骤：

增加流入该腔室中的所述含有离子注入物种的气体的流速；

将流入所述腔室中的所述含有氧的气体的流速降低至可忽略水平或零水平。

9.一种用于工件的等离子体浸没式离子注入方法，包含以下步骤：

将光刻胶层沉积在该工件的顶表面上，并且将该工件放置在等离子体反应器腔室中；

执行连续离子注入子步骤，每一个所述离子注入子步骤都具有一段持续时间，在该段持续时间期间，通过移除氢所造成的转变通常限于所述光刻胶层的顶部分，每一个所述离子注入子步骤包含以下步骤：

(a)将含有离子注入物种的气体流入所述腔室中，

(b)将等离子体维持在所述腔室中，

(c)将对应于期望离子注入深度的偏置电压施加至所述工件；

在每一个所述连续离子注入子步骤之后，将灰化子步骤执行一段持续时间，该段持续时间足以移除仅所述光刻胶层的所述顶部分，所述灰化子步骤包含以下步骤：

(a)移除或降低所述工件上的偏置电压；

(b)使含有氧的气体流入所述腔室中，并且同时降低或停止所述含有离子注入物种的气体的流速；

(c)持续将等离子体维持在所述腔室中；

(d)在开始下一个离子注入子步骤之前，暂停所述含有氧的气体的流动；

其中所述连续离子注入子步骤的数目足以达到所述工件的区域中的预设离子注入剂量。

10.根据权利要求9所述的方法，其中每一个离子注入子步骤的持续时间受到充分限制，以防止所述光刻胶层的所述顶部分转变为主要含有碳-碳键的材料。

11.根据权利要求9所述的方法，其中每一个离子注入子步骤的持续时间受到充分限制，以防止所述光刻胶层的所述顶部分转变为主要为无孔的材料。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述顶部分因为该光刻胶层中氢-碳键已断裂而受到损害。