[發(fā)明專利]層間膜的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810840343.7
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109037055B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉怡良;于明非;林旭;陳建勛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/31
• 分類號: H01L21/31;H01L21/3105;H01L21/306
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種層間膜的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提供一半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有半導(dǎo)體器件的圖形結(jié)構(gòu)，各所述圖形結(jié)構(gòu)之間的區(qū)域為圖形間隔區(qū)；

所述圖形結(jié)構(gòu)為偽柵極結(jié)構(gòu)，所述偽柵極結(jié)構(gòu)包括疊加而成的柵介質(zhì)層和多晶硅柵；

步驟二、形成層間膜，所述層間膜將所述圖形間隔區(qū)的完全填充且并延伸到所述圖形間隔區(qū)外的所述圖形結(jié)構(gòu)的表面；

所述層間膜的材料為氧化硅；

在形成所述層間膜之前還包括形成接觸刻蝕停止層的步驟，所述接觸刻蝕停止層覆蓋在所述多晶硅柵的側(cè)墻側(cè)面、所述多晶硅柵的頂部表面和所述圖形間隔區(qū)的表面；

步驟三、采用化學(xué)機械研磨工藝對的所述層間膜進行第一次平坦化，所述第一次平坦化后所述圖形結(jié)構(gòu)的表面的所述層間膜都被去除以及所述圖形間隔區(qū)的所述層間膜的表面和所述圖形結(jié)構(gòu)的表面相平；在所述層間膜的表面具有由所述化學(xué)機械研磨工藝產(chǎn)生的刮傷；

所述第一次平坦化分成了兩段：

第一段是以所述接觸刻蝕停止層為停止層，第一段對應(yīng)的化學(xué)機械研磨工藝完成之后所述接觸刻蝕停止層的表面露出；

第二段則去除所述接觸刻蝕停止層直至將所述多晶硅柵的表面露出；

步驟四、形成第二介質(zhì)層，所述第二介質(zhì)層覆蓋在所述層間膜和所述圖形結(jié)構(gòu)的表面，所述層間膜的刮傷向上轉(zhuǎn)移到所述第二介質(zhì)層的表面且轉(zhuǎn)移后的刮傷深度位于所述圖形結(jié)構(gòu)的表面上方；

所述第二介質(zhì)層的材料包括：光刻膠、氧化硅或硅；

所述第二介質(zhì)層的厚度為10nm～100nm；

步驟五、采用刻蝕工藝去除所述第二介質(zhì)層實現(xiàn)第二次平坦化，所述第二次平坦化將轉(zhuǎn)移后的刮傷去除并使所述第二次平坦化后的層間膜表面的刮傷消除；

所述第二次平坦化的刻蝕工藝對所述層間膜、所述第二介質(zhì)層和所述圖形結(jié)構(gòu)的表面的刻蝕選擇比接近1。

2.如權(quán)利要求1所述的層間膜的制造方法，其特征在于：步驟一中所述半導(dǎo)體襯底為硅襯底。

3.如權(quán)利要求2所述的層間膜的制造方法，其特征在于：所述半導(dǎo)體器件為具有HKMG的MOS晶體管。

4.如權(quán)利要求3所述的層間膜的制造方法，其特征在于：所述層間膜為第零層層間膜。

5.如權(quán)利要求1所述的層間膜的制造方法，其特征在于：在所述多晶硅柵的側(cè)面形成有側(cè)墻。

6.如權(quán)利要求1所述的層間膜的制造方法，其特征在于：步驟四形成所述層間膜之后，還包括步驟：

步驟五、去除所述多晶硅柵；

步驟六、進行金屬柵的沉積；

步驟七、進行金屬的化學(xué)機械研磨對所述金屬柵進行第三次平坦化。

7.如權(quán)利要求6所述的層間膜的制造方法，其特征在于：所述第三次平坦化的刻蝕工藝對所述金屬柵刻蝕速率大于對所述層間膜的刻蝕速率。

8.如權(quán)利要求1所述的層間膜的制造方法，其特征在于：在所述多晶硅柵兩側(cè)的所述半導(dǎo)體器件形成有對應(yīng)的MOS晶體管的源區(qū)和漏區(qū)。

9.如權(quán)利要求6所述的層間膜的制造方法，其特征在于：所述柵介質(zhì)層包括高介電常數(shù)層；所述金屬柵的材料包括鋁或鎢。