[發(fā)明專利]一種形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210064639.7
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN102610571A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐強
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，包括：NMOS與PMOS晶體管區(qū)域的襯底，其特征在于，還包括以下工藝步驟：

步驟一，首先在?NMOS與PMOS區(qū)域的襯底上沉積緩沖層，其次在所沉積的緩沖層的上表面沉積高拉應(yīng)力阻擋層，最后在高拉應(yīng)力阻擋層上表面沉積HARP薄膜；

步驟二，在所述NMOS區(qū)域上方的HARP薄膜上表面沉積拉應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層；

步驟三，對所述PMOS區(qū)域的上方進行光刻，直至露出PMOS區(qū)域，之后去除NMOS區(qū)域上方HARP薄膜上表面的拉應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層；

步驟四，在所述NMOS上方HARP薄膜上表面以及PMOS區(qū)域上表面沉積高壓力刻蝕阻擋層；

步驟五，在PMOS區(qū)域上的高壓力刻蝕阻擋層上表面沉積壓應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層；

步驟六，對壓應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層以及下表面的高壓力阻擋層進行化學機械研磨直至將覆蓋于HARP薄膜上高壓力阻擋層完全去除。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述步驟一中所沉積的緩沖層厚度為50－200A。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述高拉應(yīng)力阻擋層厚度與所述高壓應(yīng)力阻擋層厚度均為200－800A。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，拉壓應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層厚度與壓應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層厚度為1000－10000A。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述拉應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層未覆蓋PMOS上方的高拉應(yīng)力蝕刻阻擋層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述步驟一至步驟五中所有沉積工藝的沉積溫度為300－500C。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述拉應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層的沉積方法為次常壓化學汽相沉積HARP薄膜，其拉應(yīng)力范圍在100～200MPa之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述壓應(yīng)力前金屬介電質(zhì)層的沉積方法為高密度電漿化學氣相沉積系統(tǒng)，其壓應(yīng)力范圍在100～300MPa之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述的緩沖層的材料為氧化硅。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙應(yīng)力刻蝕阻擋層及前金屬介電質(zhì)層的方法，其特征在于，所述高拉應(yīng)力蝕刻阻擋層與高壓應(yīng)力蝕刻阻擋層的材料為氮化硅。