专利名称：形成平坦化结构的方法
技术领域：
本发明有关一种形成平坦化结构的方法，同时也有关于先利用平坦化结构覆盖部份基极再进行掺杂程序的半导体制造方法。
(2)背景技术在部份的半导体制程中，N型晶体管与P型晶体管是在以导体层覆盖底材后，在图案化导体层以形成基极的前便进行掺杂程序。例如在导体层形成后，便先分别对N型晶体管区域与P型晶体管区域进行掺杂；或者是在导体层形成后，便先对某一种晶体管的基极区域进行掺杂，但不对另一种晶体管的基极区域进行掺杂，藉以形成部份晶体管具有掺杂基极导体层，其它晶体管则具有未掺杂基极导体层。
这样的制程，通常是为了避免先形成基极再进行掺杂时后续制程的缺失。例如由于在图案化后的掺杂，基极与底材都未被覆盖，不容易精确地控制只有基极导体层被掺杂而发射极与集电极都未被掺杂的缺失。
无论如何，这样的制程也有下列的缺失仅管N型晶体管与P型晶体管的基极导体层通常是使用相同的材料，只是二者的掺杂浓度与掺杂种类等细节不同，但由于不同掺杂细节的相同材料的蚀刻速率等蚀刻细节往往不同，因此当N型晶体管与P型晶体管二者的掺杂情形不同时，往往不能同时形成良好的N型晶体管与P型晶体管。举例来说，当N型晶体管的基极区域被掺杂而P型晶体管的基极区域未被掺杂时，蚀刻后所形成的N型晶体管基极往往较P型晶体管基极来得窄，仅管二者对应的光罩图案具有相同宽度。
由于必须在进行曝光程序前先以抗反射层(如氮氧化硅，SiON)覆盖，因此在蚀刻程序结束后还必须移除抗反射层，而难免会造成已形成的基极等受到伤害。例如以磷酸移除氮氧化硅层时，不只基极导体层会受到磷酸的侵蚀，而且不同基极导体层不同掺杂密度所受到的侵蚀程度也不相同。
由于是通过导体层对导体层或底材进行掺杂，因此往往还需要在对导体层进行蚀刻前，先进行热处理程序藉以使得掺杂杂质可以均匀分布或调整其分布，增加了制程步骤与相关成本。
特别是，由于不同掺杂细节的材料(例如未掺杂多晶硅与掺杂多晶硅)的蚀刻性质不同，可以蚀刻某材料的最佳化蚀刻条件(recipe)往往不能有效地蚀刻另一材料。因此，当同一底材上的不同区域的掺杂细节不相同时，往往不能同时有效地蚀刻不同区域的导体层，或是增加在一个反应室中同时蚀刻不同区域的成本，或甚至不能同时蚀刻不同区域的基极导体层。
除此之外，一方面由于在形成导体层前，底材可能已存在场氧化层等而不是完全平坦的，一方面由于形成导体层的制程技术限制，导体层往往不是全面平坦的。而其缺失便是掺杂过程的结果不能全面均匀。举例来说，如果导体层有部份较薄，则对导体层所进行的要形成掺杂基极导体层的掺杂程序中，可能会有部份的底材也被掺杂，使得在导体层较薄区域的晶体管，出现不只基极导体层被掺杂就连底材也都被掺杂的缺失。
(3)发明内容本发明的目的是提供一种形成平坦化结构的方法，以改善习知的先形成基极再进行掺杂的技术，藉以回避所述的先进行掺杂再图案化形成基极的技术的缺失。
根据本发明一方面提供一种的用于半导体制造的形成平坦化结构的方法，包括首先，提供底材；接着，形成多数个第一基极与多个第二基极于底材；然后，以第一覆盖层覆盖该底材，第一覆盖层亦覆盖这些第一基极与这该些第二基极；再以第二覆盖层覆盖部份底材，第二覆盖层仅覆盖这些第二基极而没有覆盖这些第一覆盖层；最后，先进行掺杂程序再移除第二覆盖层与第一覆盖层。
根据本发明另一方面提供一种形成平坦化结构的方法，包括首先，提供底材；接着，形成流体材料于底材上；最后，以自旋蚀刻程序去除部份该流体材料，藉以形成平坦化结构于底材上；在此，自旋蚀刻程序是一方面让流体材料与底材绕底材的轴心进行自转，一方面施加可以移除流体材料的溶剂于流体材料上。
根据本发明一较佳实施例的形成平坦化结构的方法，包括首先，提供底材；接着，形成光阻层于底材上；再以部份曝光程序处理光阻层，在此仅曝光光阻层的表层；最后，以显影程序移除被曝光的部份光阻层，藉以形成平坦化结构在底材上。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1A至图1M为本发明一较佳实施例的基本步骤的横截面示意图以及可能变化的横截面示意图；图2为本发明的另一较佳实施例的基本流程图；以及图3为本发明的又一较佳实施例的基本流程图。
(5)具体实施方式
本发明一较佳实施例的用于半导体制造的形成平坦化结构的方法，至少包括下列基本步骤如图1A所示，提供底材10，并形成多个第一基极11与多个第二基极12于底材10。
如图1B所示，以第一覆盖层13覆盖底材10，第一覆盖层13也覆盖这些第一基极11与这些第二基极12。
如图1C所示，以第二覆盖层14覆盖部份底材10，在此第二覆盖层14仅覆盖这些第二基极12而没有覆盖这些第一基极11。
如图1D所示，进行掺杂程序。在此可以只将杂质15掺入这些第一基极11中；也可以让这些第一基极11与这些第二基极12都被掺杂，而且这些第一基极11附近的部份底材10也被掺杂。本实施例并不限制此掺杂程序的任何细节。
如图1E所示，移除第二覆盖层14与第一覆盖层13。在此，由于本实施例并不限制此掺杂程的细节，与不限制杂质15被掺入的位置，图1E仅为一种可能性以只有这些第一基极11被掺入杂质15。
显然地，本实施例是在图案化形成各基极后才进行掺杂程序，因此可以避免上述的先掺杂再图案化形成基极的作法的缺失。特别是，由于本实施例是在图案化形成各基极之后，先形成分布不同的两个覆盖层再进行掺杂程序，因此可以精确控制只有那些部份被掺杂以及控制掺杂杂质的分布。
当然，仅管本实施例只提到二个覆盖层，但本发明的精神并不受限于″二个″。本发明可以扩展使用多个覆盖层来精确控制掺杂程序的作用，在此每一个覆盖层都有其各自的轮廓与分布。
特别是，如果只有这些第一基极11需要被掺杂而其附近的部份底材10并不需要被掺杂，本实施例尚可以让第一覆盖层11并未覆盖住这些第一基极11而只覆盖住这些第一基极11附近的部份底材10，藉以使得掺杂程序可以直接将杂质15掺入这些第一基极11，进一步地改善习知技术无法精确地只掺杂部份基极而不掺杂其它基极与底材的缺点。
而此时，是即将图1C至图1E的步骤修改为图1F至图1I所示的基本步骤如图1F所示，对第一覆盖层13进行处理程序，使得这些第一基极11并未被第一覆盖层13所覆盖。在此，图1F所示的情形为全面地减少第一覆盖层13的厚度，使得这些第一基极11的厚度大于被处理过的第一覆盖层13的厚度。无论如何，本实施例并不限制处理程序的细节，例如可以是仅移除位于这些第一基极11上方的部份第一覆盖层13；例如可以只减少位于这些第一基极11上方与附近的第一覆盖层13的厚度，而不减少位于这些第二基极12上方与附近的第一覆盖层13的厚度。
如图1G所示，以第二覆盖层14覆盖部份底材10，在此第二覆盖层14仅覆盖这些第二基极12而没有覆盖这些第一基极11。
如图1H所示，进行掺杂程序。在此可以只将杂质掺入这些第一基极11中；也可以让这些第一基极11与这些第二基极12都被掺杂，而且这些第一基极11附近的部份底材10也被掺杂。本实施例并不限制此掺杂程序的细节。
如图1I所示，移除第二覆盖层14与第一覆盖层13。在此，由于本实施例并不限制此掺杂程序的细节，因此并未特别标示此掺杂程将杂质掺入至何处。
附带提及，当第一覆盖层13的材料为流体材料时，或是如光阻那样是先以流体材料形成于底材10上然后才被固体化时，处理程序可以为一自旋蚀刻程序，至少包括下列基本步骤如图1J所示，绕底材10的轴心16旋转底材10、这些第一基极11、这些第二基极12与第一覆盖层13。必须强调的是，图1J仅为概略图示，本实施例并不限制这些第一基极11、这些第二基极12与第一覆盖层13在底材10上的分布与轴心16的关系。
如图1K所示，施加可以移除第一覆盖层13的溶剂17于第一覆盖层13上。
显然地，自旋蚀刻程序的作法类似习知的自旋玻璃或自旋涂布光阻的作法，只是除了以自旋让第一覆盖层13全面均匀分布于底材10外，还同时以溶剂17同时地全面均匀地减少第一覆盖层13的厚度。无可置疑地，自旋蚀刻程序可以较单纯自旋更快地降低第一覆盖层13的厚度。特别适合被应用在无法直接形成薄薄一层的流体材料层时，可以先形成较预定厚度厚的流体材料层，再用自旋刻程效地打薄流体材料层至预定厚度。
一般而言，适合使用自旋蚀刻程序的第一覆盖层13的材料至少有树脂、合成树脂、光阻、聚合物、低介电系数介电质和无光酸光阻。而适合使用自旋蚀刻程序的溶剂17的材料至少有显影剂、酸和碱。同时，溶剂17通常是被施加于底材10的轴心上，藉以达到最均匀的移除效果。
此外，还可以先让底材10绕底材10的轴心16自转，然后才形成第一覆盖层13(流体材料)于底材10上。亦即可以在图1A所示的步骤结束后，先自旋底材10，再形成第一覆盖层13，然后才进行图1F至图1K的各基本步骤。
除此之外，当第一覆盖层13的材料为光阻材料或感光性材料时，处理程序可以为一部份曝光程序，至少包括下列步骤如图1L所示，曝光第一覆盖层13，在此未被曝光部份的第一覆盖层131的厚度小于任一第一基极11的厚度。
如图1M所示，移除被曝光部份第一覆盖层131，使得这些第一基极11彼此为未被移除部份第一覆盖层132所分开。
值得一提的是，在此部份曝光程序仅曝光第一覆盖层13(光阻层)的整个表面，并没有转移任何图案至第一覆盖层13(光阻层)。
进一步地，由于部份曝光程序与自旋蚀刻程序都只是应用来形成平坦化的第一覆盖层13的方法，特别是可以调整降低第一覆层13厚度的方法，而与本实施例的其它部份并没有必然的关连。因此，部份曝光程序与自旋蚀刻程序二者本身也是本发明的二个较佳实施例，特别是二个形成平坦化结构的方法。
本发明的又一较佳实施例的一种形成平坦化结构的方法。如图2所示，至少包括下列基本步骤如背景方块31所示，提供底材。
如流体材料方块32所示，形成流体材料于底材上。
如自旋蚀刻方块33所示，一方面让该体材料与底材绕底材的轴心进行自转，一方面施加可以移除流体材料的溶剂于流体材料上。
在此，可以在形成流体材料之前，先形成图案化结构于底材上。而此时，刚形成的流体材料的厚度是大于图案化结构的厚度，并且一面自旋一面蚀刻的程序可减小流体材料的厚度。除此之外，适合使用自旋蚀刻程序的第一覆盖层13的材料至少有树脂、合成树脂、光阻、聚合物、低介电系数介电质和无光酸光阻。而适合使用自旋蚀刻程序的溶剂17的材料至少有显影剂、酸和碱。同时，溶剂17通常是被施加于底材10的轴心上，藉以达到最均匀的移除效果。
本发明的又一较佳实施例的一种形成平坦化结构的方法。如图3所示，至少包括下列基本步骤如背景方块34所示，提供底材。
如光阻层方块35所示，形成光阻层于底材上。
如部份曝光方块36所示，曝光光阻层的表层。
如显影移除方块37所示，移除被曝光部份光阻层。
另外，可以在形成光阻层之前，先形成图案化结构于底材上。而此时，刚形成的光阻层的厚度是大于图案化结构的厚度。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种形成平坦化结构的方法，其特征在于，包括提供一底材；形成一流体材料于该底材上；以及以一自旋蚀刻程序去除该流体材料，藉以形成一平坦化结构于该底材上。
2.如权利要求1所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，在形成该流体材料前，先形成一图案化结构于该底材上。
3.如权利要求2所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，该流体材料的厚度大于该图案化结构的厚度。
4.如权利要求1所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，该自旋蚀刻程序包括一方面让该流体材料与该底材绕该底材的一轴心进行自转，一方面施加可以移除该流体材料的溶剂于该流体材料上。
5.如权利要求1所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，还包括先让该底材绕该底材的该轴心自转，然后才形成该流体材料于该底材上。
6.如权利要求1所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，在该自旋蚀刻程序中，该溶剂是被施加于该底材的轴心上。
7.一种形成平坦化结构的方法，其特征在于，包括提供一底材；形成一光阻层于该底材上；以一部份曝光程序处理该光阻层，在此仅曝光该光阻层的表层；以及移除被曝光的部份该光阻层。
8.如权利要求7所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，包括在形成该光阻层前，先形成一图案化结构于该底材上。
9.如权利要求8所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，该光阻层的厚度大于该图案化结构的厚度。
10.如权利要求7所述的形成平坦化结构的方法，其特征在于，该部份曝光程序是曝光该光阻层的整个表面，并没有转移任何图案至该光阻层。
全文摘要
一种形成平坦化结构的方法，它包括当以流体材料形成平坦化结构时，先形成较预定厚度厚的流体材料于底材上；然后一面绕底材的轴心自旋底材与流体材料，一面施加可移除流体材料的溶剂于流体材料上；而当待形成平坦化结构的材料为可移除材料时，先形成厚度较预定厚度厚的光阻材料在底材上，然后移除可移除材料的表层，即靠近底材的部份可移除材料未被移除。
文档编号H01L21/027GK1464524SQ0212469
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月21日 优先权日2002年6月21日
发明者黄瑞祯, 洪圭钧 申请人:联华电子股份有限公司