[發(fā)明專(zhuān)利]去除偽柵多晶硅表面硬質(zhì)掩膜層的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210745932.3
• 申請(qǐng)日: 2022-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115101417A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐曉林;曹亞民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336;H01L21/3213
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 劉昌榮

本發(fā)明提供一種去除偽柵多晶硅表面硬質(zhì)掩膜層的方法，提供襯底，襯底上形成有均包括不同密度半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一、二區(qū)域，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的最大高度為第一厚度；在襯底上形成覆蓋第一、二區(qū)域的光刻膠層，其中二區(qū)域上的光刻膠層的厚度小于第一區(qū)域，且兩者的高度差為第二厚度；刻蝕光刻膠層，使得第一、二區(qū)域上的光刻膠層的厚度差為小于第一厚度的第三厚度；在光刻膠層上繼續(xù)旋涂光刻膠，使得第一、二區(qū)域上的光刻膠層的厚度差減少至小于第二厚度的第四厚度。本發(fā)明在通過(guò)光阻的半刻蝕技術(shù)降低各種圖形結(jié)構(gòu)之間的高度差并利用光阻再次涂布技術(shù)提高有源區(qū)光阻的的厚度，從而避免后續(xù)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種去除偽柵多晶硅表面硬質(zhì)掩膜層的方法。

背景技術(shù)

填充金屬柵極之前，需要把高K材料上面的偽柵多晶硅去除掉，首先要的任務(wù)是去除多晶硅表面的硬質(zhì)掩膜層，去除工藝如下：

步驟1：提供形成有偽柵結(jié)構(gòu)的襯底，之后光阻涂布

此步驟中，因?yàn)楣庾柰坎脊に嚬逃械奶匦?有源區(qū)到偽柵多晶硅的高度h1，會(huì)阻擋光阻流動(dòng)，并且高度越高密度越高的區(qū)域光阻流動(dòng)越慢，導(dǎo)致厚度越厚)，光阻在偽柵多晶硅上面的厚度會(huì)隨著偽柵密度的增加而增加,形成光阻高度差h2。

步驟2：光阻回刻蝕(去掉偽柵多晶硅表面的光阻)

此步驟中，因?yàn)楣庾柰坎紟?lái)的高度h2不均勻問(wèn)題，導(dǎo)致干刻步驟無(wú)法同時(shí)照顧到密度高和密度低區(qū)域，干刻過(guò)多密度低的區(qū)域有源區(qū)光阻厚度不夠過(guò)少導(dǎo)致密度高的區(qū)域偽柵多晶硅上面光阻殘留。

步驟3：偽柵多晶硅上面氧化物回刻蝕(去掉偽柵多晶硅表面的氧化物)

此步驟中，因?yàn)椴襟E二帶來(lái)的問(wèn)題導(dǎo)致氧化物刻蝕時(shí)密度高的區(qū)域會(huì)有氧化物殘留，密度低的區(qū)域會(huì)有損傷鎳金屬化合物。

為解決上述問(wèn)題，需要一種新型的去除偽柵多晶硅表面硬質(zhì)掩膜層的方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種去除偽柵多晶硅表面硬質(zhì)掩膜層的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)偽柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕時(shí)，由于光刻膠的厚度差導(dǎo)致氧化物刻蝕時(shí)密度高的區(qū)域會(huì)有氧化物殘留，密度低的區(qū)域會(huì)有損傷鎳金屬化合物的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種去除偽柵多晶硅表面硬質(zhì)掩膜層的方法，包括：

步驟一、提供襯底，所述襯底上形成有均包括不同密度半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一、二區(qū)域，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的最大高度為第一厚度；

步驟二、在所述襯底上形成覆蓋所述第一、二區(qū)域的光刻膠層，其中所述二區(qū)域上的所述光刻膠層的厚度小于所述第一區(qū)域，且兩者的高度差為第二厚度；

步驟三、刻蝕所述光刻膠層，使得所述第一、二區(qū)域上的光刻膠層的厚度差為小于所述第一厚度的第三厚度；

步驟四、在所述光刻膠層上繼續(xù)旋涂光刻膠，使得所述第一、二區(qū)域上的光刻膠層的厚度差減少至小于第二厚度的第四厚度；

步驟五、回刻所述光刻膠層及其下方所述第一、二區(qū)域上的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，使得所述第一、二區(qū)域上的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)被刻蝕至所需高度。

優(yōu)選地，步驟一中的所述襯底為硅襯底。

優(yōu)選地，步驟一中所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在所述第一區(qū)域上的密度大于在所述第二區(qū)域上的密度。

優(yōu)選地，步驟一中的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為偽柵。

優(yōu)選地，步驟一中所述偽柵包括由自下而上的偽柵多晶硅層、氮化層和氧化層、形成于所述偽柵側(cè)壁上的側(cè)墻以及覆蓋所述偽柵表面的刻蝕停止層。

優(yōu)選地，步驟二中在形成所述光刻膠層前，還包括在所述襯底上形成覆蓋所述第一、二區(qū)域的抗反射涂層。