用于平坦凹进或去除可变高度层的BARC辅助工艺制造技术

一种IC器件制造工艺实现了材料的平坦凹进，该材料初始在衬底上的高度变化。方法包括：形成底部抗反射涂层(BARC)，烘烤以在BARC中引发交联，CMP以去除BARC的第一部分并形成平坦表面，然后等离子体蚀刻以实现BARC的平坦凹进。等离子体蚀刻可以在BARC和凹进的材料之间具有低选择性，从而使BARC和材料同时凹进。去除特定高度之上的任何材料。可以保护基本上位于特定高度下方的结构不受污染并保持完整。当使用的磨料在CMP期间与BARC形成醚键时，该方法可以特别有效。本发明专利技术涉及用于平坦凹进或去除可变高度层的BARC辅助工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于平坦凹进或去除可变高度层的BARC辅助工艺。
技术介绍
本专利技术涉及集成电路（1C)器件制造工艺，尤其涉及替换栅极工艺。 为了提高器件的密度，多年的研究一直致力于降低半导体器件中的临界尺寸 (CD)。本研究已经导致了对用高k电介质和金属栅极替换传统的栅极材料的长期需要。与 相等厚度的二氧化娃相比，高k电介质可W提供增大的电容。具有合适的功函数的金属电 极可W避免电极与高k电介质连接处附近的电荷载流子耗尽。用于P沟道和N沟道晶体管 的电极通常需要不同的金属。 通过用于形成源极区和漏极区的处理可W不利地影响栅电极的合适的金属。具体 而言，退火可W引起电极金属的功函数的不良转变。该已导致各种新工艺的发展，新工艺包 括替换栅极（后栅极）工艺。在替换栅极工艺中，形成伪栅极堆叠件，其是使用多晶娃代替 金属形成的栅极堆叠件。在形成源极区和漏极区之后，去除多晶娃W形成沟槽，然后用期望 的金属填充沟槽。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种制造集成 电路器件的方法，包括： 通过一系列操作处理半导体衬底W形成形貌可变表面，所述形貌可变表面包括位 于所述表面上的材料的层，其中，所述层在所述衬底上的高度变化；在所述表面上方旋涂聚 合物底部抗反射涂层炬ARC);通过烘烤在所述BARC中引发交联；化学机械抛光W去除所述 BARC的第一部分；W及蚀刻W实现所述BARC的自上而下凹进。 在上述方法中，其中，实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻是在所述BARC和 所述材料之间具有低选择性并实现所述材料的层的自上而下凹进的蚀刻。 在上述方法中，其中，所述化学机械抛光停止在所述材料的层上。 在上述方法中，其中，实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻是在所述BARC和 所述材料之间具有低选择性并实现所述材料的层的自上而下凹进的蚀刻，其中，所述蚀刻 使所述BARC和所述材料的层凹进所述表面上的介电层内。 在上述方法中，其中，实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻是在所述BARC和 所述材料之间具有低选择性并实现所述材料的层的自上而下凹进的蚀刻，其中，所述旋涂、 所述化学机械抛光、和具有低选择性的所述蚀刻发生在替换栅极工艺内并形成所述替换栅 极工艺的部分。 在上述方法中，其中，所述材料的层是硬掩模的层。 在上述方法中，其中，所述材料的层是形成金属栅电极的部分的功函数金属。 在上述方法中，其中，所述材料的层是形成金属栅电极的部分的功函数金属，其 中，在一个或多个finFET錯上方形成所述金属栅电极。 在上述方法中，其中，所述化学机械抛光包括用包含磨料粒子的料浆进行的抛光， 所述磨料粒子包括选自由Si化、Al2〇3和Ce〇2组成的组中的材料。 在上述方法中，其中，所述化学机械抛光包括用包含磨料粒子的料浆进行的抛光， 所述磨料粒子包括选自由Si化、A12化和Ce化组成的组中的材料，其中，在所述化学机械抛 光工艺期间，所述磨料粒子与BARC材料形成化学键。 在上述方法中，其中，所述化学机械抛光包括用包含磨料粒子的料浆进行的抛光， 所述磨料粒子包括选自由Si化、A12化和Ce化组成的组中的材料，其中，在所述化学机械抛光 工艺期间，所述磨料粒子与BARC材料形成化学键，其中，所述磨料粒子接合至所述BARC材 料的羟基基团。 在上述方法中，还包括；在实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻之后，实施 在所述材料和所述BARC之间具有高选择性的蚀刻W使所述材料的层凹进。 根据本专利技术的另一方面，还提供了一种制造集成电路器件的方法，包括：在半导体 衬底上方形成伪栅极堆叠件；在所述伪栅极堆叠件上方形成硬掩模；使用所述硬掩模图案 化所述伪栅极堆叠件W形成伪栅极；形成邻近所述伪栅极的间隔件；形成与所述间隔件对 准的源极和漏极；在所述伪栅极上方形成聚合物底部抗反射涂层炬ARC),其中，所述BARC 填充所述伪栅极之间的间隙；烘烤所述BARC ;化学机械抛光W形成包括所述BARC的平坦上 表面；等离子体蚀刻化学机械抛光的表面，其中，所述等离子体蚀刻使所述BARC凹进至大 约所述伪栅极的高度；W及在去除所述BARC之前去除所述硬掩模。 在上述方法中，其中，所述化学机械抛光停止在所述硬掩模上。 在上述方法中，其中，所述化学机械抛光的表面的所述等离子体蚀刻去除了所述 硬掩模。 在上述方法中，其中，所述化学机械抛光的表面的所述等离子体蚀刻在所述底部 抗反射涂层和所述硬掩模之间具有低选择性。 根据本专利技术的又一方面，还提供了一种制造集成电路器件的方法，包括；在半导 体衬底上形成具有伪栅极的finFET,所述伪栅极具有高度并环绕錯；形成第一介电层，所 述第一介电层覆盖所述半导体衬底，并且所述第一介电层的高度至少等于所述伪栅极的 高度；去除所述伪栅极W形成位于所述第一介电层内的沟槽；在一些所述錯的沟道区上方 形成功函数金属层，其中，至少一些所述沟槽的长度的至少一部分W所述功函数金属层为 内衬，从而所述功函数金属层在一些位置处上升至所述沟槽的顶部；形成聚合物底部抗反 射涂层炬ARC),其中，所述BARC位于所述功函数金属层之上并且填充所述沟槽；烘烤所述 BARC ;化学机械抛光W形成包括所述BARC的平坦上表面；W及在所述化学机械抛光之后， 进行等离子体蚀刻，其中，所述等离子体蚀刻使所述BARC变为凹进在所述沟槽内。 在上述方法中，还包括：去除所述BARC;用金属填充所述沟槽；使所述金属凹进所 述沟槽内；用额外的电介质填充所述沟槽；W及化学机械抛光W使所述额外的电介质与所 述第一介电层处于大约相同的高度。 在上述方法中，还包括：去除所述BARC;用金属填充所述沟槽；使所述金属凹进所 述沟槽内；用额外的电介质填充所述沟槽；W及化学机械抛光W使所述额外的电介质与所 述第一介电层处于大约相同的高度，其中，所述等离子体蚀刻在所述BARC和所述功函数金 属之间具有低选择性，所述等离子体蚀刻降低了所述功函数金属层到达的高度，并使所述 功函数金属层变为凹进在所述沟槽内。在上述方法中，还包括；在凹进的所述BARC上方形成掩模；通过所述掩模蚀刻W 去除露出的所述BARC，其中，所述蚀刻从一些所述錯上方去除所述BARC ;等离子体蚀刻W 从去除了所述BARC的所述錯上方去除所述功函数金属层；W及去除所述BARC的剩余部分。【附图说明】 当结合附图进行阅读时，从W下详细描述可W最佳理解本专利技术的各个方面。应该 注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的论述，各个部件 的尺寸可W任意地增大或缩小。 图1是根据一些实施例的集成电路器件制造工艺的流程图。 图2至图6示出了经历根据图1示出的工艺的一些实施例的处理的部分地制造的 集成电路器件。 图7是根据一些实施例的集成电路器件制造工艺的流程图。 图8至图13示出了经历根据图7示出的工艺的一些实施例的处理的部分地制造 的集成电路器件。 图14是根据一些实施例的集成电路器件制造工艺的流程图。 图15至图39示出了经历根据图14示出的工艺的一些实施例的处理的部分地制 造的集成电路器件。【具体实施方式】 W下公开内容提供了用于实现本专利技术的不同特征的许多不同的实施例或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造集成电路器件的方法，包括：通过一系列操作处理半导体衬底以形成形貌可变表面，所述形貌可变表面包括位于所述表面上的材料的层，其中，所述层在所述衬底上的高度变化；在所述表面上方旋涂聚合物底部抗反射涂层(BARC)；通过烘烤在所述BARC中引发交联；化学机械抛光以去除所述BARC的第一部分；以及蚀刻以实现所述BARC的自上而下凹进。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文贵，蔡腾群，林国楹，李胜男，周有伟，连国成，林长生，洪志昌，卢永诚，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71