專(zhuān)利名稱(chēng)：形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，同時(shí)也有關(guān)于先利用平坦化結(jié)構(gòu)覆蓋部份基極再進(jìn)行摻雜程序的半導(dǎo)體制造方法。
(2)背景技術(shù)在部份的半導(dǎo)體制程中，N型晶體管與P型晶體管是在以導(dǎo)體層覆蓋底材后，在圖案化導(dǎo)體層以形成基極的前便進(jìn)行摻雜程序。例如在導(dǎo)體層形成后，便先分別對(duì)N型晶體管區(qū)域與P型晶體管區(qū)域進(jìn)行摻雜；或者是在導(dǎo)體層形成后，便先對(duì)某一種晶體管的基極區(qū)域進(jìn)行摻雜，但不對(duì)另一種晶體管的基極區(qū)域進(jìn)行摻雜，藉以形成部份晶體管具有摻雜基極導(dǎo)體層，其它晶體管則具有未摻雜基極導(dǎo)體層。
這樣的制程，通常是為了避免先形成基極再進(jìn)行摻雜時(shí)后續(xù)制程的缺失。例如由于在圖案化后的摻雜，基極與底材都未被覆蓋，不容易精確地控制只有基極導(dǎo)體層被摻雜而發(fā)射極與集電極都未被摻雜的缺失。
無(wú)論如何，這樣的制程也有下列的缺失僅管N型晶體管與P型晶體管的基極導(dǎo)體層通常是使用相同的材料，只是二者的摻雜濃度與摻雜種類(lèi)等細(xì)節(jié)不同，但由于不同摻雜細(xì)節(jié)的相同材料的蝕刻速率等蝕刻細(xì)節(jié)往往不同，因此當(dāng)N型晶體管與P型晶體管二者的摻雜情形不同時(shí)，往往不能同時(shí)形成良好的N型晶體管與P型晶體管。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)N型晶體管的基極區(qū)域被摻雜而P型晶體管的基極區(qū)域未被摻雜時(shí)，蝕刻后所形成的N型晶體管基極往往較P型晶體管基極來(lái)得窄，僅管二者對(duì)應(yīng)的光罩圖案具有相同寬度。
由于必須在進(jìn)行曝光程序前先以抗反射層(如氮氧化硅，SiON)覆蓋，因此在蝕刻程序結(jié)束后還必須移除抗反射層，而難免會(huì)造成已形成的基極等受到傷害。例如以磷酸移除氮氧化硅層時(shí)，不只基極導(dǎo)體層會(huì)受到磷酸的侵蝕，而且不同基極導(dǎo)體層不同摻雜密度所受到的侵蝕程度也不相同。
由于是通過(guò)導(dǎo)體層對(duì)導(dǎo)體層或底材進(jìn)行摻雜，因此往往還需要在對(duì)導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻前，先進(jìn)行熱處理程序藉以使得摻雜雜質(zhì)可以均勻分布或調(diào)整其分布，增加了制程步驟與相關(guān)成本。
特別是，由于不同摻雜細(xì)節(jié)的材料(例如未摻雜多晶硅與摻雜多晶硅)的蝕刻性質(zhì)不同，可以蝕刻某材料的最佳化蝕刻條件(recipe)往往不能有效地蝕刻另一材料。因此，當(dāng)同一底材上的不同區(qū)域的摻雜細(xì)節(jié)不相同時(shí)，往往不能同時(shí)有效地蝕刻不同區(qū)域的導(dǎo)體層，或是增加在一個(gè)反應(yīng)室中同時(shí)蝕刻不同區(qū)域的成本，或甚至不能同時(shí)蝕刻不同區(qū)域的基極導(dǎo)體層。
除此之外，一方面由于在形成導(dǎo)體層前，底材可能已存在場(chǎng)氧化層等而不是完全平坦的，一方面由于形成導(dǎo)體層的制程技術(shù)限制，導(dǎo)體層往往不是全面平坦的。而其缺失便是摻雜過(guò)程的結(jié)果不能全面均勻。舉例來(lái)說(shuō)，如果導(dǎo)體層有部份較薄，則對(duì)導(dǎo)體層所進(jìn)行的要形成摻雜基極導(dǎo)體層的摻雜程序中，可能會(huì)有部份的底材也被摻雜，使得在導(dǎo)體層較薄區(qū)域的晶體管，出現(xiàn)不只基極導(dǎo)體層被摻雜就連底材也都被摻雜的缺失。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，以改善習(xí)知的先形成基極再進(jìn)行摻雜的技術(shù)，藉以回避所述的先進(jìn)行摻雜再圖案化形成基極的技術(shù)的缺失。
根據(jù)本發(fā)明一方面提供一種的用于半導(dǎo)體制造的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，包括首先，提供底材；接著，形成多數(shù)個(gè)第一基極與多個(gè)第二基極于底材；然后，以第一覆蓋層覆蓋該底材，第一覆蓋層亦覆蓋這些第一基極與這該些第二基極；再以第二覆蓋層覆蓋部份底材，第二覆蓋層僅覆蓋這些第二基極而沒(méi)有覆蓋這些第一覆蓋層；最后，先進(jìn)行摻雜程序再移除第二覆蓋層與第一覆蓋層。
根據(jù)本發(fā)明另一方面提供一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，包括首先，提供底材；接著，形成流體材料于底材上；最后，以自旋蝕刻程序去除部份該流體材料，藉以形成平坦化結(jié)構(gòu)于底材上；在此，自旋蝕刻程序是一方面讓流體材料與底材繞底材的軸心進(jìn)行自轉(zhuǎn)，一方面施加可以移除流體材料的溶劑于流體材料上。
根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，包括首先，提供底材；接著，形成光阻層于底材上；再以部份曝光程序處理光阻層，在此僅曝光光阻層的表層；最后，以顯影程序移除被曝光的部份光阻層，藉以形成平坦化結(jié)構(gòu)在底材上。
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)


圖1A至圖1M為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的基本步驟的橫截面示意圖以及可能變化的橫截面示意圖；圖2為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的基本流程圖；以及圖3為本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的基本流程圖。
(5)具體實(shí)施方式
本發(fā)明一較佳實(shí)施例的用于半導(dǎo)體制造的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，至少包括下列基本步驟如圖1A所示，提供底材10，并形成多個(gè)第一基極11與多個(gè)第二基極12于底材10。
如圖1B所示，以第一覆蓋層13覆蓋底材10，第一覆蓋層13也覆蓋這些第一基極11與這些第二基極12。
如圖1C所示，以第二覆蓋層14覆蓋部份底材10，在此第二覆蓋層14僅覆蓋這些第二基極12而沒(méi)有覆蓋這些第一基極11。
如圖1D所示，進(jìn)行摻雜程序。在此可以只將雜質(zhì)15摻入這些第一基極11中；也可以讓這些第一基極11與這些第二基極12都被摻雜，而且這些第一基極11附近的部份底材10也被摻雜。本實(shí)施例并不限制此摻雜程序的任何細(xì)節(jié)。
如圖1E所示，移除第二覆蓋層14與第一覆蓋層13。在此，由于本實(shí)施例并不限制此摻雜程的細(xì)節(jié)，與不限制雜質(zhì)15被摻入的位置，圖1E僅為一種可能性以只有這些第一基極11被摻入雜質(zhì)15。
顯然地，本實(shí)施例是在圖案化形成各基極后才進(jìn)行摻雜程序，因此可以避免上述的先摻雜再圖案化形成基極的作法的缺失。特別是，由于本實(shí)施例是在圖案化形成各基極之后，先形成分布不同的兩個(gè)覆蓋層再進(jìn)行摻雜程序，因此可以精確控制只有那些部份被摻雜以及控制摻雜雜質(zhì)的分布。
當(dāng)然，僅管本實(shí)施例只提到二個(gè)覆蓋層，但本發(fā)明的精神并不受限于″二個(gè)″。本發(fā)明可以擴(kuò)展使用多個(gè)覆蓋層來(lái)精確控制摻雜程序的作用，在此每一個(gè)覆蓋層都有其各自的輪廓與分布。
特別是，如果只有這些第一基極11需要被摻雜而其附近的部份底材10并不需要被摻雜，本實(shí)施例尚可以讓第一覆蓋層11并未覆蓋住這些第一基極11而只覆蓋住這些第一基極11附近的部份底材10，藉以使得摻雜程序可以直接將雜質(zhì)15摻入這些第一基極11，進(jìn)一步地改善習(xí)知技術(shù)無(wú)法精確地只摻雜部份基極而不摻雜其它基極與底材的缺點(diǎn)。
而此時(shí)，是即將圖1C至圖1E的步驟修改為圖1F至圖1I所示的基本步驟如圖1F所示，對(duì)第一覆蓋層13進(jìn)行處理程序，使得這些第一基極11并未被第一覆蓋層13所覆蓋。在此，圖1F所示的情形為全面地減少第一覆蓋層13的厚度，使得這些第一基極11的厚度大于被處理過(guò)的第一覆蓋層13的厚度。無(wú)論如何，本實(shí)施例并不限制處理程序的細(xì)節(jié)，例如可以是僅移除位于這些第一基極11上方的部份第一覆蓋層13；例如可以只減少位于這些第一基極11上方與附近的第一覆蓋層13的厚度，而不減少位于這些第二基極12上方與附近的第一覆蓋層13的厚度。
如圖1G所示，以第二覆蓋層14覆蓋部份底材10，在此第二覆蓋層14僅覆蓋這些第二基極12而沒(méi)有覆蓋這些第一基極11。
如圖1H所示，進(jìn)行摻雜程序。在此可以只將雜質(zhì)摻入這些第一基極11中；也可以讓這些第一基極11與這些第二基極12都被摻雜，而且這些第一基極11附近的部份底材10也被摻雜。本實(shí)施例并不限制此摻雜程序的細(xì)節(jié)。
如圖1I所示，移除第二覆蓋層14與第一覆蓋層13。在此，由于本實(shí)施例并不限制此摻雜程序的細(xì)節(jié)，因此并未特別標(biāo)示此摻雜程將雜質(zhì)摻入至何處。
附帶提及，當(dāng)?shù)谝桓采w層13的材料為流體材料時(shí)，或是如光阻那樣是先以流體材料形成于底材10上然后才被固體化時(shí)，處理程序可以為一自旋蝕刻程序，至少包括下列基本步驟如圖1J所示，繞底材10的軸心16旋轉(zhuǎn)底材10、這些第一基極11、這些第二基極12與第一覆蓋層13。必須強(qiáng)調(diào)的是，圖1J僅為概略圖示，本實(shí)施例并不限制這些第一基極11、這些第二基極12與第一覆蓋層13在底材10上的分布與軸心16的關(guān)系。
如圖1K所示，施加可以移除第一覆蓋層13的溶劑17于第一覆蓋層13上。
顯然地，自旋蝕刻程序的作法類(lèi)似習(xí)知的自旋玻璃或自旋涂布光阻的作法，只是除了以自旋讓第一覆蓋層13全面均勻分布于底材10外，還同時(shí)以溶劑17同時(shí)地全面均勻地減少第一覆蓋層13的厚度。無(wú)可置疑地，自旋蝕刻程序可以較單純自旋更快地降低第一覆蓋層13的厚度。特別適合被應(yīng)用在無(wú)法直接形成薄薄一層的流體材料層時(shí)，可以先形成較預(yù)定厚度厚的流體材料層，再用自旋刻程效地打薄流體材料層至預(yù)定厚度。
一般而言，適合使用自旋蝕刻程序的第一覆蓋層13的材料至少有樹(shù)脂、合成樹(shù)脂、光阻、聚合物、低介電系數(shù)介電質(zhì)和無(wú)光酸光阻。而適合使用自旋蝕刻程序的溶劑17的材料至少有顯影劑、酸和堿。同時(shí)，溶劑17通常是被施加于底材10的軸心上，藉以達(dá)到最均勻的移除效果。
此外，還可以先讓底材10繞底材10的軸心16自轉(zhuǎn)，然后才形成第一覆蓋層13(流體材料)于底材10上。亦即可以在圖1A所示的步驟結(jié)束后，先自旋底材10，再形成第一覆蓋層13，然后才進(jìn)行圖1F至圖1K的各基本步驟。
除此之外，當(dāng)?shù)谝桓采w層13的材料為光阻材料或感光性材料時(shí)，處理程序可以為一部份曝光程序，至少包括下列步驟如圖1L所示，曝光第一覆蓋層13，在此未被曝光部份的第一覆蓋層131的厚度小于任一第一基極11的厚度。
如圖1M所示，移除被曝光部份第一覆蓋層131，使得這些第一基極11彼此為未被移除部份第一覆蓋層132所分開(kāi)。
值得一提的是，在此部份曝光程序僅曝光第一覆蓋層13(光阻層)的整個(gè)表面，并沒(méi)有轉(zhuǎn)移任何圖案至第一覆蓋層13(光阻層)。
進(jìn)一步地，由于部份曝光程序與自旋蝕刻程序都只是應(yīng)用來(lái)形成平坦化的第一覆蓋層13的方法，特別是可以調(diào)整降低第一覆層13厚度的方法，而與本實(shí)施例的其它部份并沒(méi)有必然的關(guān)連。因此，部份曝光程序與自旋蝕刻程序二者本身也是本發(fā)明的二個(gè)較佳實(shí)施例，特別是二個(gè)形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法。
本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法。如圖2所示，至少包括下列基本步驟如背景方塊31所示，提供底材。
如流體材料方塊32所示，形成流體材料于底材上。
如自旋蝕刻方塊33所示，一方面讓該體材料與底材繞底材的軸心進(jìn)行自轉(zhuǎn)，一方面施加可以移除流體材料的溶劑于流體材料上。
在此，可以在形成流體材料之前，先形成圖案化結(jié)構(gòu)于底材上。而此時(shí)，剛形成的流體材料的厚度是大于圖案化結(jié)構(gòu)的厚度，并且一面自旋一面蝕刻的程序可減小流體材料的厚度。除此之外，適合使用自旋蝕刻程序的第一覆蓋層13的材料至少有樹(shù)脂、合成樹(shù)脂、光阻、聚合物、低介電系數(shù)介電質(zhì)和無(wú)光酸光阻。而適合使用自旋蝕刻程序的溶劑17的材料至少有顯影劑、酸和堿。同時(shí)，溶劑17通常是被施加于底材10的軸心上，藉以達(dá)到最均勻的移除效果。
本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法。如圖3所示，至少包括下列基本步驟如背景方塊34所示，提供底材。
如光阻層方塊35所示，形成光阻層于底材上。
如部份曝光方塊36所示，曝光光阻層的表層。
如顯影移除方塊37所示，移除被曝光部份光阻層。
另外，可以在形成光阻層之前，先形成圖案化結(jié)構(gòu)于底材上。而此時(shí)，剛形成的光阻層的厚度是大于圖案化結(jié)構(gòu)的厚度。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括提供一底材；形成一流體材料于該底材上；以及以一自旋蝕刻程序去除該流體材料，藉以形成一平坦化結(jié)構(gòu)于該底材上。
2.如權(quán)利要求1所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，在形成該流體材料前，先形成一圖案化結(jié)構(gòu)于該底材上。
3.如權(quán)利要求2所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該流體材料的厚度大于該圖案化結(jié)構(gòu)的厚度。
4.如權(quán)利要求1所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該自旋蝕刻程序包括一方面讓該流體材料與該底材繞該底材的一軸心進(jìn)行自轉(zhuǎn)，一方面施加可以移除該流體材料的溶劑于該流體材料上。
5.如權(quán)利要求1所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括先讓該底材繞該底材的該軸心自轉(zhuǎn)，然后才形成該流體材料于該底材上。
6.如權(quán)利要求1所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，在該自旋蝕刻程序中，該溶劑是被施加于該底材的軸心上。
7.一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括提供一底材；形成一光阻層于該底材上；以一部份曝光程序處理該光阻層，在此僅曝光該光阻層的表層；以及移除被曝光的部份該光阻層。
8.如權(quán)利要求7所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括在形成該光阻層前，先形成一圖案化結(jié)構(gòu)于該底材上。
9.如權(quán)利要求8所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該光阻層的厚度大于該圖案化結(jié)構(gòu)的厚度。
10.如權(quán)利要求7所述的形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該部份曝光程序是曝光該光阻層的整個(gè)表面，并沒(méi)有轉(zhuǎn)移任何圖案至該光阻層。
全文摘要
一種形成平坦化結(jié)構(gòu)的方法，它包括當(dāng)以流體材料形成平坦化結(jié)構(gòu)時(shí)，先形成較預(yù)定厚度厚的流體材料于底材上；然后一面繞底材的軸心自旋底材與流體材料，一面施加可移除流體材料的溶劑于流體材料上；而當(dāng)待形成平坦化結(jié)構(gòu)的材料為可移除材料時(shí)，先形成厚度較預(yù)定厚度厚的光阻材料在底材上，然后移除可移除材料的表層，即靠近底材的部份可移除材料未被移除。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1464524SQ0212469
公開(kāi)日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者黃瑞禎, 洪圭鈞 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司