[發(fā)明專利]形成半導體裝置的方法

有效

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• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106935493B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發(fā)明（設計）人: 沈育仁;陳盈和;盧永誠
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/306
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種形成半導體裝置的方法，其特征在于，包含：

提供一前驅物，其具有一基板和多個柵極堆疊于該基板上，其中所述多個柵極堆疊具有不同的高度，所述多個柵極堆疊的各者包含一電極層，一第一硬罩層在該電極層上，和一第二硬罩層在該第一硬罩層上；

沉積一介電層在該基板和該柵極堆疊上，且填充所述多個柵極堆疊之間的空間；

執(zhí)行一第一化學機械平坦化制程以部分地移除該介電層；

執(zhí)行一蝕刻制程，其中所述蝕刻制程包含一第一蝕刻，后隨一第二蝕刻，其中在所述第一蝕刻中，所述半導體裝置的上表面是平坦的，在所述第一蝕刻后，所述多個柵極堆疊具有一致的高度，并且在所述第二蝕刻移除該第二硬罩層，且部分地移除所述介電層，借以暴露所述第一硬罩層；以及

執(zhí)行一第二化學機械平坦化制程以至少部分地移除該第一硬罩層。

2.根據權利要求1所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于：

該電極層包含多晶硅；

該第一硬罩層包含一氮化物；

該第二硬罩層包含一氧化物；以及

該介電層包含另一氧化物。

3.根據權利要求1所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，更進一步地包含：

在沉積該介電層前，形成一蝕刻停止層在該柵極堆疊的上部和側壁，其中利用該蝕刻停止層作為該第一化學機械平坦化制程的終止點。

4.根據權利要求3所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，其中：

對于該介電層、該第二硬罩層、該蝕刻停止層的材料，該第一蝕刻具有一低的蝕刻選擇性；以及

該第二蝕刻選擇性地移除該介電層和該第二硬罩層，而在該第二蝕刻中，該第一硬罩層維持不變。

5.根據權利要求4所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，其中該第一蝕刻和該第二蝕刻二者皆是干蝕刻。

6.根據權利要求4所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，執(zhí)行該第一蝕刻和該第二蝕刻于同樣的制程處理室。

7.根據權利要求4所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，其中藉一計時器控制該第一蝕刻，通過探測一元件其被包含在該第一硬罩層但不在該第二硬罩層和該介電層，來控制該第二蝕刻。

8.根據權利要求1所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，該第二化學機械平坦化制程運用研磨液其選擇性地調諧，以移除該第一硬罩層，而該介電層維持不變的。

9.一種形成半導體裝置的方法，其特征在于，包含：

提供一前驅物，其具有一基板和多個柵極堆疊于該基板上，其中所述多個柵極堆疊的各者包含一電極層，一第一硬罩層在該電極層上，和一第二硬罩層在該第一硬罩層上；

沉積一層間介電層在該柵極堆疊上，且填充所述多個柵極堆疊之間的空間；

執(zhí)行一第一化學機械平坦化制程以部分地移除該層間介電層；

執(zhí)行一干蝕刻制程，其中所述干蝕刻制程包含一第一蝕刻，后隨一第二蝕刻，其中在所述第一蝕刻中，所述半導體裝置的上表面是平坦的，在所述第一蝕刻后，所述多個柵極堆疊具有一致的高度，并且在所述第二蝕刻移除所述第二硬罩層，且部分地移除所述層間介電層，借以暴露所述第一硬罩層；以及

執(zhí)行一第二化學機械平坦化制程以至少部分地移除該第一硬罩層。

10.根據權利要求9所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，其中：

該第一硬罩層包含一氮化物；

該第二硬罩層包含一氧化物；以及

該層間介電層包含另一氧化物。

11.根據權利要求9所述的形成半導體裝置的方法，其特征在于，其中：

該第一蝕刻以同樣的速率，移除該層間介電層和該第二硬罩層；以及

該第二蝕刻以一相較于移除該第一硬罩層為高的速率移除該層間介電層和該第二硬罩層。