[發明專利]一種改善柵極結構線寬粗糙度的方法

有效

• 申請號: 201410188492.1
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN105097464B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 韓秋華
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

1.一種改善柵極結構線寬粗糙度的方法，包括：

提供半導體襯底；

在該半導體襯底上形成柵極結構，并在該柵極結構的側壁上形成第一隔離層；

在該柵極結構的頂部、該第一隔離層的頂部和側壁、該半導體襯底上形成第二隔離層；

在該第二隔離層上形成犧牲材料層；

回蝕刻該犧牲材料層以露出位于該柵極結構的頂部和該第一隔離層的頂部的該第二隔離層；

蝕刻去除位于該柵極結構的頂部和該第一隔離層的頂部的該第二隔離層；

去除剩余的該犧牲材料層；

去除該第一隔離層；

在氫氣氣氛下進行退火處理；

去除該第二隔離層，得到形成于該半導體襯底上的柵極結構。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該柵極結構包括層疊的柵極氧化物和多晶硅柵極，該柵極氧化物、多晶硅柵極、該第一隔離層和該第二隔離層的形成，采用低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、超高真空化學氣相沉積、快速熱化學氣相沉積和分子束外延中的一種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該第一隔離層是氧化物隔離層或非晶碳化物隔離層，其厚度為2nm-5nm。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，該第一隔離層的去除，采用濕法清洗，稀釋的氫氟酸中的H₂O和HF的比例為10:1～500:1。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，該第一隔離層的去除，采用干法清洗，蝕刻氣體為NF₃和NH₃等離子體，NF₃流量為10-500sccm，NH₃流量為10-500sccm，功率為10-100W，壓力為1-10mTorr，溫度為30℃-40℃。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該第二隔離層是氮化硅層，其厚度為5nm-10nm。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，蝕刻去除該第二隔離層所采用的蝕刻氣體為CF₄等離子體。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，該第二隔離層的去除，采用腐蝕液為H₃PO₄的濕法蝕刻。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該犧牲材料層的形成，采用旋涂工藝，該犧牲材料層的構成材料為有機BARC，其厚度為

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，回蝕刻該犧牲材料層的工藝參數為：蝕刻氣體為O₂和SO₂，O₂的流量為2-50sccm，SO₂的流量為2-50sccm，功率為100-1000W，壓力為2-10mTorr。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，剩余的該犧牲材料層的去除，采用等離子氣源為氧氣或氮氣、載氣為氫氣的干法灰化，或者采用腐蝕液為H₂SO₄的濕法蝕刻。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該退火處理的工藝參數為：退火溫度為900℃-1200℃，壓力為5Torr-20Torr，退火時間為2min-20min。