[發明專利]一種改變多晶柵硬質膜去除順序來減少氧化柵損耗的方法

無效

• 申請號: 201110322333.2
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102446731A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 魏崢穎
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，尤其涉及一種通過改變多晶柵硬質膜去除順序來減少氧化柵損耗的方法。

背景技術

硬質掩膜的使用是在130納米工藝以下多晶硅柵極制作工藝中比較常見的一種方法，比如中國專利CN?101577290A公開了一種頂部帶有硬質掩膜層的多晶硅柵極結構及制備方法，其包括以下步驟：獲得頂部為直角的垂直多晶硅柵極，并保留柵極上面的硬質掩膜層；用具備流動性的填充材料回填晶圓，并將晶圓覆蓋；回刻填充材料，使得多晶硅頂角區域暴露出來；采用等離子刻蝕工藝對多晶硅柵極頂部進行刻蝕；去除殘余的填充材料；中國專利CN?101452814A公開了一種提高自對準接觸孔擊穿電壓的方法，其所包括的步驟中也提及：在硅襯底上的氧化層上依次淀積多晶硅、氧化膜和硬質掩膜層；從上往下依次刻蝕硬質掩膜層、氧化膜層和多晶硅，形成多晶硅柵極等等。

使用硬質掩膜具有較多的優勢，比如能夠更好的控制關鍵尺寸，能夠降低刻蝕過程中的缺陷產生等，但是硬質掩膜的去除工藝也會帶來一些負面效果，尤其體現在氧化柵的二氧化硅的損耗上。

目前為止，傳統的多晶柵的硬質掩膜去除都是使用濕法刻蝕去除，而且是在多晶柵刻蝕的清洗之后，這種方法對于氧化柵側壁的二氧化硅會帶來一定量的損耗，在65納米及以下尺寸的工藝上，這正成為一個亟待突破的技術瓶頸。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明的目的是提供一種改變多晶柵硬質膜去除順序來減少氧化柵損耗的方法，可以有效地減少氫氟酸對二氧化硅的損耗。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種減少氧化柵損耗的方法，其中，包括下列步驟：

在硅襯底上的氧化層上淀積多晶硅；

在多晶硅層上淀積硬質掩膜層；

對硬質掩膜層進行部分刻蝕，殘留的部分作為硬掩膜，并利用該硬掩膜對多晶硅層進行刻蝕形成多晶硅柵；

刻蝕硬質掩膜層，將其去除；

對多晶硅柵極表面進行清洗。

上述減少氧化柵損耗的方法，其中，所述硬質掩膜層去除采用濕法去除。

上述減少氧化柵損耗的方法，其中，所述對硬質掩膜層進行濕法去除是采用氫氟酸酸洗。

上述減少氧化柵損耗的方法，其中，所述硬質掩膜層為二氧化硅層。

上述減少氧化柵損耗的方法，其中，在對用于形成多晶硅柵極的多晶硅層進行主刻蝕時，多晶硅柵極的柵極氧化層側壁上產生一層不溶于酸的聚合物。

與已有技術相比，本發明的有益效果在于：

將硬質掩膜的去除前移在多晶柵刻蝕后的清洗之前，這樣可以有效地減少氫氟酸對二氧化硅的損耗，之后再進行刻蝕后的清洗。

附圖說明

圖1是本發明改變多晶柵硬質膜去除順序來減少氧化柵損耗的方法的流程示意框圖；

圖2是本發明變多晶柵硬質膜去除順序來減少氧化柵損耗的方法中多晶硅柵極的柵極氧化層側壁上具有一層不溶于酸的聚合物的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合原理圖和具體操作實施例對本發明作進一步說明。

如圖1和圖2所示，本發明改變多晶柵硬質膜去除順序來減少氧化柵損耗的方法包括下列步驟：在硅襯底0上的氧化層上淀積多晶硅2；在多晶硅層2上淀積硬質掩膜層1；對硬質掩膜層1進行部分刻蝕，殘留的部分作為硬掩膜，并利用該硬掩膜對多晶硅層2進行刻蝕形成多晶硅柵；刻蝕硬質掩膜層1，將其去除；對多晶硅柵極表面進行清洗。此時如圖2所示，在對硬質掩膜層1進行刻蝕后，多晶柵和柵氧側壁上產生一層不溶于酸的聚合物3，再對硬質掩膜層進行刻蝕，以及多晶柵刻蝕清洗。由于這一層不溶于酸的聚合物3的存在，從而在后續的硬質掩膜層的刻蝕去除過程中可以有效防止柵氧側壁的二氧化硅損耗。

進一步地，硬質掩膜層1刻蝕采用濕法刻蝕。這是傳統的刻蝕方法，具體是把硅片浸泡在一定的化學試劑或試劑溶液中，使沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜表面與試劑發生化學反應而被除去。

進一步地，對硬質掩膜層1進行濕法刻蝕采用氫氟酸酸洗。

進一步地，上述硬質掩膜層1均為二氧化硅層。

綜上所述，本發明將傳統的硬質掩膜層的去除前移在多晶柵刻蝕后的清洗之前，這樣利用了刻蝕過程中產生的附著在多晶硅/氧化柵側壁上的聚合類副產物在氫氟酸浸泡過程中保護了氧化柵的側壁，之后再對其進行清洗，這樣減少了氧化柵側壁損耗。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但本發明并不限制于以上描述的具體實施例，其只是作為范例。對于本領域技術人員而言，任何對該改變多晶柵硬質膜去除順序來減少氧化柵損耗的方法進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。