遮蔽装置及其制法和利用其生成高电阻值区的方法及装置制造方法及图纸

一种遮蔽装置，其应用在高能量粒子轰击的制程，该遮蔽装置至少包含一基底材料以及一阻挡材料，其特征在于：该阻挡材料应用半导体制程将其图案化在该基底材料上，该阻挡材料较该基底材料具有较好的高能量粒子阻挡能力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种遮蔽装置，且特别涉及应用在高能量粒子轰击的制程中的遮蔽装置。
技术介绍
半导体制程中，以高能量的粒子植入半导体基材的技术已逐渐被应用。例如以质子植入半导体基材，借以增加材料的电阻值，美国专利公告第6214750号中，揭露了以质子轰击半导体基材方法，制造硅上绝缘层。在上述的质子轰击制程中，需要一图案化的遮蔽罩保护半导体基材其它部分，避免具有MeV能量质子的轰击。现有的光阻层(例如在硼植入制程中，光阻层用来阻挡KeV的硼原子)并不足以阻挡所有的质子，所以用铝板经图案化后用来当作遮蔽罩。然而，经图案化铝板当作遮蔽罩的精准度不佳(通常约50um左右)，以及铝板热膨胀系数和半导体基材热膨胀系数的差异，使铝板和半导体基材之间对准的问题更加严重。此外，使用铝板在图案化的设计上也有某些限制，例如无法在铝板上设计一个圆环的图案，因为圆环中的圆形没有支撑。因此，需要一个精准度更好和图案化的设计没有限制的遮蔽罩来克服以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种遮蔽装置，其应用在高能量粒子轰击的制程中阻挡高能量粒子轰击硅基材。本专利技术的另一目的在于提供一种制造遮蔽装置的方法，该遮蔽装置适用于半导体粒子轰击的制程中阻挡高能量粒子轰击硅基材。本专利技术提出一种遮蔽装置，其应用在高能量粒子轰击的制程中，此遮蔽装置包含基底材料和阻挡材料，应用半导体制程将阻挡材料图案化在基底材料上，阻挡材料较基底材料具有较好的高能量粒子阻挡能力。本专利技术提出一种上述遮蔽装置的制造方法，此遮蔽装置适用于半导体粒子轰击的制程中阻挡高能量粒子。该制造方法包括如下步骤选择一基底材料和一阻挡材料，基底材料和阻挡材料具有不同的高能量粒子阻挡能力；在基底材料上，应用微影、蚀刻和沉积制程将阻挡材料图案化在基底材料上。该基底材料可以是硅或玻璃，阻挡材料可以是Si、Fe、Ge、Ga、W、Au、Pt、Ta或Ti材料，且基底材料和阻挡材料需具有短半衰期的特性。该遮蔽装置以半导体制程制造，包含微影、蚀刻和沉积制程。。由上述可知，应用本专利技术具有可提供高精准度的遮蔽罩芯片和图案化设计上不会有限制等优点。附图说明图1是本专利技术一较佳实施例的一种以高能量质子轰击半导体基材的示意图；图2是本专利技术一较佳实施例的一种遮蔽罩芯片示意图；以及图3是本专利技术一较佳实施例的另一种遮蔽罩芯片示意图。具体实施例方式请参阅图1，其是本专利技术一较佳实施例的一种以高能量质子轰击半导体基材的示意图。本专利技术的目的在于提供一种高精准度的遮蔽罩，以芯片为基底材料16，再利用半导体的标准制程，沉积可以阻挡高能量质子的阻挡材料14在芯片上。图1中，高能量质子源12发射出质子，当这些高能量粒子经过遮蔽罩芯片时，部分被遮蔽罩阻挡，部分则穿越到达产品芯片18。因为质子在不同材料中，能够穿透距离不同，本专利技术即利用这种原理来设计遮蔽罩。下列表一是质子在不同材料中所能穿透的距离，不同材料或不同的质子能量都会影响质子穿透距离。通常在元素周期表中原子量越大的阻挡效果越好(质子穿透的距离越短)，而质子能量越大穿透的距离也越长。在此实施例中，基底材料16是硅基材，阻挡材料14所选择材料可以是表一中除了硅以外的金属材料。基底材料16和阻挡材料14的选择条件除了原子量外，还需具有短半衰期。根据上述两个选择条件，适合的材料如下Si、Fe、Ge、Ga、W、Au、Pt、Ta以及Ti。基底材料16除了硅基材外，玻璃基板是另一个选择。表一 在本实施例中，遮蔽罩芯片以现有的半导体制程制造而成。因此，遮蔽罩芯片的阻挡材料14图案化的精准度取决于使用的制程规格。无论使用何种制程规格，以现在制程技术，遮蔽罩芯片上图案化的精准度一定比现有经图案化铝板的精准度高。而且，图案化的设计上不会有限制。在本实施例中，遮蔽罩芯片是在硅基材上形成图案，应用的方法包含下列几种。如图2，以硅基材为基底材料16，沉积阻挡材料14，再经微影和蚀刻留下经图案化的阻挡材料14，最后结果如图2所示。另一种方式，如图3，以硅基材为基底材料16，经微影和蚀刻在基底材料16留下经图案化凹陷，接着沉积阻挡材料14在图案化凹陷内，加上化学机械研磨制程，最后结果如图3所示。另有其它的制程如镶嵌制程(damascene process)也可用来图案化遮蔽罩芯片。由上述本专利技术较佳实施例可知，应用本专利技术具有可提供高精准度的遮蔽罩芯片和图案化设计上不会有限制等优点。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种遮蔽装置，其应用在高能量粒子轰击的制程，该遮蔽装置至少包含一基底材料以及一阻挡材料，其特征在于该阻挡材料应用半导体制程将其图案化在该基底材料上，该阻挡材料较该基底材料具有较好的高能量粒子阻挡能力。2.根据权利要求1所述的遮蔽装置，其特征在于该基底材料是硅或玻璃。3.根据权利要求1所述的遮蔽装置，其特征在于该阻挡材料选自Si、Fe、Ge、Ga、W、Au、Pt、Ta以及Ti所组成的一种材料。4.根据权利要求1所述的遮蔽装置，其特征在于该基底材料具有短半衰期。5.根据权利要求1所述的遮蔽装置，其特征在于该阻挡材料具有短半衰期。6.根据权利要求1所述的遮蔽装置，其特征在于该半导体制程至少包含微影、蚀刻和沉积制程。7.一种如权利要求1所述的遮蔽装置的制造方法，该遮蔽装置适用于半导体粒子轰击的制程中阻挡高能量粒子，其特征在于该制造方法至少包含以下步骤选择一基底材料和一阻挡材料，该基底材料和该阻挡材料具有不同的高能量粒子阻挡能力；以及在该基底材料上，应用微影、蚀刻和沉积制程将该阻挡材料图案化在该基底材料上。8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于该基底材料至少包含硅和玻璃。9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于该阻挡材料选自Si、Fe、Ge、Ga、W、Au、Pt、Ta以及Ti所组成的一种材料。10.一种形成高电阻值区域的方法，适用于一半导体基材上，其特征在于该方法至少包含以下步骤对准一光罩和该半导体基材，该光罩包含一光罩基材和一图案化阻挡材料，该图案化阻挡材料和该光罩基材重叠区域的厚度需足以阻挡高能量分子轰击；以及使用高能量粒子轰击经光罩遮蔽的该半导体基材，形成高电阻值区域。11.根据权利要求10所述的形成高电阻值区域的方法，其特征在于该光罩基材是硅或玻璃。12.根据权利要求11所述的形成高电阻值区域的方法，其特征在于该图案化阻挡材料选自Si、Fe、Ge、Ga、W、Au、Pt、Ta...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文钦，邓端理，杨清田，郑光凯，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：