降低多晶硅层洞缺陷的方法技术

本发明专利技术揭示了一种降低多晶硅层洞缺陷的方法，包括：首先，提供半导体底材，接着，形成多晶硅层在半导体底材上；然后，进行无气泡底部反反射层涂布程序，其中无气泡底部反反射层涂布是由去水烘烤，斥水性的溶剂处理，与稳定烘烤之一或其组合之一进行；最后，形成底部反反射层在多晶硅层上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种半导体元件的制造方法，特别是有关于一种。(2)
技术介绍
快闪存储器为目前最具潜力的存储器产品。由于快闪存储器具有可电除(electrically erasable)且可编程(mechanisms)的特征，并且可以同时对整个存储器阵列(array)中各快闪存储器晶胞进行电除与编程，因此已广泛地被应用作为各种既需要储存的数据不会因电源中断而消失而需要可以重复读写数据的存储器，例如数字相机地底片或主机板的基本输入输出系统。因此，如何提升快闪存储器的性能与降低快闪存储器的成本，便成为一个重要的课题。在小尺寸集成电路制造中，使用底部反反射层可提供较佳控制于微影制程上。特别是，在形成接触洞期间，使用有机底部反反射层，可降低自不平坦底材的反射与提供较佳光阻开口宽度的控制，并藉由光阻层开口获得接触洞的宽度。参照图1A，首先，提供一半导体底材100。接着，在半导体底材100上形成多晶硅层102。然后，在多晶硅层102上形成二氧化硅层104。另外，在二氧化硅层104上形成底部反反射层106，是藉由涂布方式形成，其中底部反反射层中106具有微小气泡107。在底部反反射层106上涂布光阻层108。此光阻层108是藉由传统微影技术具有一开口。参照图1B，以光阻层108为罩幕，蚀刻底部反反射层106、二氧化硅层104、与多晶硅层102。因为底部反反射层106中具有微小气泡107，在蚀刻过程中使主动区域110的表面具有洞缺陷，此主动区域介于底材100与多晶硅层102之间。然后，移除光阻层108。基于上述的这些原因，极欲寻求一种，藉由溶剂与烘烤的前处理来降低多晶硅层洞缺陷。(3)
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种。根据上述目的，本专利技术揭示了一种，包括首先，提供半导体底材，接着，形成多晶硅层在半导体底材上；然后，进行无气泡底部反反射层涂布程序，其中无气泡底部反反射层涂布程序是由去水烘烤，斥水性的溶剂处理，与稳定烘烤之一或其组合之一进行。最后，形成底部反反射层在多晶硅层上。为进一步说明本专利技术的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。(4)附图说明图1A至图1B是习知的形成底部反反射层的侧面剖视图；图2A至图2B是依据本专利技术的的截面剖视图；图2C是本专利技术的流程图；图2D是本专利技术的降低多晶硅层洞缺陷的实验测试数据图表。(5)具体实施方式本专利技术可被广泛地应用到许多半导体设计中，并且可利用许多不同的半导体材料制作，当本专利技术以一较佳实施例来说明本专利技术方法时，习知此领域的人士应有的认知是许多的步骤可以改变，材料及杂质也可替换，这些一般的替换无疑地亦不脱离本专利技术的精神及范围。其次，本专利技术用示意图详细描述如下，在详述本专利技术实施例时，表示半导体结构的剖面图在半导体制程中会不依一般比例作局部放大以利说明，然不应以此作为有限定的认知。此外，在实际的制作中，应包括长度、宽度及深度的三维空间尺寸。参照图2A显示，首先，提供半导体底材200，半导体底材200至少包括硅。接着，在半导体底材200上形成多晶硅层202。此多晶硅层202的厚度大约为2500埃。然后，在多晶硅层202上形成二氧化硅层204。此二氧化硅层204的厚度大约为1200埃。接着，在二氧化硅层204上形成底部反反射层206，是藉由涂布方式形成。底部反反射层206的厚度大约为1350埃。在底部反反射层206上涂布光阻层208。此光阻层208是藉由传统微影技术形成有一开口。当二氧化硅层204上涂布底部反反射层206时执行重要步骤制程(a)、(b)、与(c)。然后，在本专利技术中进行无气泡底部反反射层涂布程序，其中无气泡底部反反射层涂布程序是由制程(a)去水烘烤，制程(b)斥水性的溶剂处理，与制程(c)稳定烘烤之一或其组合之一进行；例如制程(a)、制程(b)、制程(c)、制程(a)+(b)、制程(a)+(c)、制程(b)+(c)、与制程(a)+(b)+(c)，其中制程(a)为去水烘烤，制程(b)为以具有斥水特性的溶剂处理，制程(c)为阶段式升高温度，以稳定烘烤多晶硅层。并稳定烘烤多晶硅层至少四次，其中稳定烘烤时距约为60秒及每次烘烤温度高于前一步骤。制程(a)为藉由加热芯片以移除掉芯片表面的水气，持绩时间大约为60秒，温度大约为205℃。去水烘烤可移除掉芯片表面的自由能，例如物理移除。而总括来说制程(a)主要的功能有二。其一为去除水气，其二为类似回火(annealing)效用，让芯片整个残留累积的能量释放；也可以说是让芯片表面的晶格重排，而此步骤是用热处理，类似回火一般。制程(b)为藉由具有斥水特性溶剂的前处理可避免在芯片上产生微小气泡。此溶剂成份品名为OK82，至少包括单乙基醚丙二醇[CH3OCH2CH(OH)CH3)乙酸丙氧乙酯[CH3CH(OCOCH3)CH3OCH3]为8∶2。此溶剂的前处理可移除掉芯片表面的自由能，例如化学移除。而总括来说制程(b)主要的功能为降低接触角(contact angle)。原因为底材与光阻接触时常会有气泡，而光阻为斥水性，因此使用制程(b)可减小接触角并使底材与光阻附着性(adhesion)更好。而制程(a)与(b)两者可避免微小气泡受陷于不平坦层上。制程(c)为藉由稳定烘烤可使气泡随和缓渐进的加热移除掉。稳定烘烤可避免芯片突然接触高温产生气泡。稳定烘烤至少包括四个步骤(1)为藉由加热芯片以移除掉芯片表面的水气及光阻内气泡，持绩时间大约为60秒，温度大约为90℃。接着，(2)为藉由加热芯片以移除掉芯片表面的水气及光阻内气泡，持绩时间大约为60秒，温度大约为110℃。再者，(3)为藉由加热芯片以移除掉芯片表面的水气及光阻内气泡，持续时间大约为60秒，温度大约为175℃。最后，(4)为藉由加热芯片以移除掉芯片表面的水气，持续时间大约为60秒，温度大约为205℃。此四步骤为以和缓渐进的温度加热芯片。参照图2B，以光阻层208为光罩，蚀刻底部反反射层206、二氧化硅层204、与多晶硅层202。形成底部反反射层206前，藉由溶剂与烘烤前的处理可降低多晶硅层202的洞缺陷。使介于底材200与多晶硅层202之间的主动区域无洞缺陷。然后，移除光阻层208。参照图2C，此为本专利技术的流程图，步骡11为形成多晶硅层，接着，分别执行步骤12为去水烘烤，步骤13为斥水性溶剂处理与步骤14为稳定烘烤，或者任意组合步骤12、步骤13与步骤14。最后，执行步骤15为形成底部反反射层。参照图2D此为实验数据图表，序列1表示标准状态下1350埃的底部反反射层，其中有1587个缺陷，微影后显示有白色斑点。序列2与3为增加制程(a)去水烘烤步骤，分别有171与35个缺陷，微影后显示为正常现象。序列4与5为增加制程(b)斥水性溶剂处理步骤，分别有35与29个缺陷，微影后显示为正常现象。序列6与7为增加制程(c)稳定烘烤步骤，分别有134与46个缺陷，微影后显示为正常现象。序列8与9为增加制程(a)去水烘烤与制程(b)斥水性溶剂处理步骤，分别有26与11个缺陷，微影后显示为正常现象。序列10与11为增加制程(b)斥水性溶剂处理步骤与制程(c)稳定烘烤步骤，分别有22与20个缺陷，微影后显示为正常现象。序列12与13为增加制程(a)去水烘烤与制程(c)稳定烘烤步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低多晶硅层洞缺陷的方法，其特征在于，该方法至少包括： 提供一半导体底材； 形成一多晶硅层在该半导体底材上； 去水烘烤该多晶硅层；及 形成一底部反反射层在该多晶硅层上。

【技术特征摘要】
US 2001-7-20 09/908,7021.一种降低多晶硅层洞缺陷的方法，其特征在于，该方法至少包括提供一半导体底材；形成一多晶硅层在该半导体底材上；去水烘烤该多晶硅层；及形成一底部反反射层在该多晶硅层上。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的去水烘烤是藉由大约为60秒205℃的温度烘烤。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在去水烘烤步骤之后的以具有斥水性的溶剂处理该多晶硅层的步骤。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的具有斥水性溶剂为单乙基醚丙二醇与乙酸丙氧乙酯的混合液。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的单乙基醚丙二醇与乙酸丙氧乙酯混合液的比率为8∶2。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在以具有斥水特性的溶剂处理步骤之后阶段式升高温度以稳定烘烤该多晶硅层的步骤。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在以具有斥水特性的溶剂处理步骤之后阶段式升高温度以稳定烘烤该多晶硅层的步骤。8.一种降低多晶硅层洞缺陷的方法，其特征在于，该方法至少包括提供一半导体底材；形成一多晶硅层在该半导体底材上；以溶剂处理该多晶硅层，其中，该溶剂具有斥水特性；及形成一底部反反射层在该多晶硅层上。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的溶剂为单乙基醚丙二醇与乙酸丙氧乙酯的混合液。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的单乙基醚丙二醇与乙酸丙氧乙酯混合液的比率为8∶2。11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括以具有斥水特性的溶剂处理步骤之后阶段式升高温度以稳定烘烤该多晶硅层的步骤。12.一种降低多晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：许中荣，黄志贤，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]