[發明專利]去除偽柵的方法

有效

• 申請號: 201410239069.X
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105185706B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 張海洋;張城龍
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;駱蘇華

本發明提供一種去除偽柵的方法，在去除偽柵的步驟中，通過采用脈沖等離子體刻蝕對所述偽柵進行第一刻蝕，去除部分厚度的偽柵；采用表面波等離子體刻蝕對剩余的偽柵進行第二刻蝕，去除部分厚度的偽柵；采用濕法刻蝕對剩余的偽柵進行第三刻蝕，將偽柵去除，使所述開口露出所述襯底。在采用脈沖等離子體刻蝕對所述偽柵進行第一刻蝕，在第一刻蝕結束時，尺寸較大的偽柵與尺寸較小的偽柵的厚度基本相同，使最終形成的在采用表面波等離子體刻蝕對剩余的偽柵進行第二刻蝕的過程中，表面波等離子體刻蝕產生的等離子體具有較低的電子溫度，不容易進入襯底，同時表面波等離子體刻蝕產生的真空紫外線很少，從而不容易造成襯底的損傷。

技術領域

本發明涉及本發明涉及半導體領域，具體涉及一種去除偽柵的方法。

背景技術

在晶體管的高K介質/后金屬柵工藝中，在完成高溫退火進行離子激活之后，需要把偽柵(如多晶硅柵)去除形成開口，隨后在開口中填充金屬形成金屬柵極，以形成高K介質/后金屬柵結構。

現有技術一般采用依次進行的等離子體刻蝕、濕法刻蝕去除偽柵，其中等離子體刻蝕去除一半以上的偽柵，等離子體刻蝕去除偽柵的過程中可能對襯底造成損傷，從而影響襯底上形成的晶體管的性能。

因此，亟待一種去除偽柵的方法，在去除偽柵時減少偽柵下方襯底受到的損傷，進而提高晶體管的性能。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種去除偽柵的方法，在去除偽柵的步驟中，減少偽柵下方襯底受到的損傷，進而提高晶體管的性能。

為解決上述問題，本發明提供一種去除偽柵的方法，包括：

提供襯底，

在所述襯底上形成包括偽柵的偽柵結構；

采用脈沖等離子體刻蝕對所述偽柵進行第一刻蝕，去除部分厚度的偽柵，形成開口；

采用表面波等離子體刻蝕對剩余的偽柵進行第二刻蝕，去除部分厚度的偽柵，使所述開口加深；

采用濕法刻蝕對剩余的偽柵進行第三刻蝕，去除偽柵使開口露出所述襯底。

可選的，所述第一刻蝕和第二刻蝕去除偽柵的厚度占所述偽柵厚度的30％到70％。

可選的，采用脈沖等離子體刻蝕對所述偽柵進行第一刻蝕的步驟包括：采用刻蝕機進行等離子體刻蝕，采用脈沖方式輸出刻蝕機的源功率和偏置功率，并使源功率和偏置功率的脈沖周期同步。

可選的，采用脈沖等離子體刻蝕對所述偽柵進行第一刻蝕的步驟包括：刻蝕機的源功率在100瓦到3000瓦范圍內，偏置功率在100瓦到1000瓦的范圍內。

可選的，采用表面波等離子體刻蝕對剩余的偽柵進行第二刻蝕的步驟包括：采用微波處理裝置進行所述表面波等離子體刻蝕，所述微波處理裝置具有徑向線縫隙天線。

可選的，在采用脈沖等離子體刻蝕對所述偽柵進行第一刻蝕的步驟中，第一刻蝕的刻蝕氣體包括溴化氫、氧氣、氦氣的混合氣體。

可選的，在采用表面波等離子體刻蝕對剩余的偽柵進行第二刻蝕中，所述第二刻蝕的刻蝕氣體包括溴化氫、氧氣、氦氣的混合氣體。

可選的，所述濕法刻蝕的刻蝕劑采用四甲基氫氧化銨溶液。

可選的，在形成偽柵結構的步驟中，所述偽柵的材料為多晶硅、氮化硅或無定形碳。

可選的，在形成偽柵結構的步驟中，所述偽柵結構還包括形成于襯底表面的柵極介質層，所述偽柵形成于柵極介質層表面，所述柵極介質層的材料為氧化鉿。

可選的，在形成偽柵結構的步驟之后，進行第一刻蝕之前，還包括：在偽柵結構之間形成與偽柵結構齊平的層間介質層。

可選的，所述層間介質層的材料為氧化硅。