降低N型掺杂和非掺杂多晶硅栅极刻蚀后形貌差异的方法技术

技术编号:7846720 阅读:200 留言:0更新日期:2012-10-13 04:08
本发明专利技术提供降低N型掺杂和非掺杂多晶硅栅极刻蚀后形貌差异的方法,包括以下顺序步骤:在具有N型掺杂多晶硅和非掺杂多晶硅的衬底板上沉积一层硬掩膜层,分别形成N型掺杂多晶硅硬掩膜层和非掺杂多晶硅硬掩膜层,对非掺杂多晶硅硬掩膜层进行刻蚀使得其厚度小于N型掺杂多晶硅硬掩膜层。在不同厚度的N型掺杂多晶硅硬掩膜层和非掺杂多晶硅硬掩膜层上沉积一防反射层,对整个器件进行预设定图案进行刻蚀,刻蚀至露出N型掺杂多晶硅为止。去除刻蚀过程留下在器件表面的残留物,后对器件进行刻蚀分别形成N型掺杂多晶硅栅极和非掺杂多晶硅栅极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子
,尤其涉及一种改进N型掺杂与非掺杂多晶硅栅极刻蚀后形貌差异的方法。
技术介绍
在65nm及以下的工艺技术中,一般要求器件中多晶硅栅极由N型掺杂和非掺杂两种多晶硅组成。由于受N型离子掺杂的影响,N型掺杂多晶硅的刻蚀速率大于非掺杂的多晶硅刻蚀速率。自动终点检测系统确认多晶硅栅极刻蚀结束的依据是N型掺杂与非掺杂多晶硅、栅极全部刻蚀的完成,当N型掺杂多晶硅由于较快的刻蚀速率提前完成刻蚀时,为进行非掺杂多晶硅的刻蚀,等离子体并未停止轰击,会造成N型掺杂多晶硅栅极底部的损伤,形成缺陷(under-cut)。在这样的工艺条件下,就会造成N型半导体与P型半导体器件之间的差异,影响产品的整体性能。65nm和55nm级多晶娃栅极普遍的刻蚀过程包括步骤一多晶娃栅极生长之后,硅片表面再生长一层用作刻蚀阻挡层的硬掩膜层。步骤二 经过光刻,涂上运用于多晶硅栅极刻蚀的光刻胶。步骤三开始进入刻蚀步骤,首先是刻蚀防反射层。步骤四刻蚀硬掩模层。步骤五在刻蚀机台中,去光刻胶。步骤六刻蚀多晶硅形成多晶硅栅极。在形成多晶娃栅极的刻蚀过程中,由于N型掺杂的多晶娃刻蚀速率大于非掺杂的多晶娃刻蚀,在刻蚀的过程中,两者的刻蚀形貌会形成差异。
技术实现思路
本专利技术提供一种改进N型掺杂与非掺杂多晶硅栅极刻蚀后形貌差异的方法,利用形成N型掺杂多晶硅栅极上较厚的硬掩膜层,来弥补由于N型掺杂多晶硅刻蚀速率大于非掺杂多晶硅刻蚀速率而造成N型与非掺杂多晶硅栅极刻蚀后形貌差异的方法。为了实现上述目的,本专利技术提供降低N型掺杂和非掺杂多晶硅栅极刻蚀后形貌差异的方法,其特征在于,包括以下顺序步骤步骤I :在具有N型掺杂多晶硅和非掺杂多晶硅的衬底板上沉积一层硬掩膜层,分别形成N型掺杂多晶硅硬掩膜层和非掺杂多晶硅硬掩膜层,对非掺杂多晶硅硬掩膜层进行刻蚀使得其厚度小于N型掺杂多晶硅硬掩膜层。步骤2 :在不同厚度的N型掺杂多晶硅硬掩膜层和非掺杂多晶硅硬掩膜层上沉积一防反射层,对整个器件进行预设定图案进行刻蚀,刻蚀至露出N型掺杂多晶硅为止。步骤3 :去除刻蚀过程留下在器件表面的残留物,后对器件进行刻蚀分别形成N型掺杂多晶娃栅极和非掺杂多晶娃栅极。本专利技术提供的一优选实施例中,其中所述非掺杂多晶硅硬掩膜层和N型掺杂多晶硅硬掩膜层之间的厚度差值通过以下公式计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.降低N型掺杂和非掺杂多晶硅栅极刻蚀后形貌差异的方法,其特征在于,包括以下顺序步骤 步骤I :在具有N型掺杂多晶硅和非掺杂多晶硅的衬底板上沉积一层硬掩膜层,分别形成N型掺杂多晶硅硬掩膜层和非掺杂多晶硅硬掩膜层,对非掺杂多晶硅硬掩膜层进行刻蚀使得其厚度小于N型掺杂多晶硅硬掩膜层; 步骤2 :在不同厚度的N型掺杂多晶硅硬掩膜层和非掺杂多晶硅硬掩膜层上沉积一防反射层,对整个器件进行预设定图案进行刻蚀,刻蚀至露出N型掺杂多晶硅为止; 步骤3 :去除刻蚀过程留下在器件表面的残留物,后对器件进行刻蚀分别形成N型掺杂多晶硅栅极和非掺杂多晶硅栅极。2.根据权利要求I所述方法,其特征在于,所述非掺杂多晶硅硬掩膜层和N型掺杂多晶硅硬掩膜层之间的厚度差值通过以下公式计算 其中T 为厚度差, ER — 为硬掩膜层刻蚀速度, ERppolyjffl为非掺杂多晶硅刻蚀速度, TPlroly—eteh为需要被刻蚀的非掺杂多晶硅的厚度,Tpptjly eteh通过以下公式计算 T= T Ppoly_etchPpoly_remain 其中:TPpoly remain为常规技术中非掺杂多晶硅刻蚀剩余量,Tppoly --通过以下公式计算 /,7 T— Tpp°ly p°h TPpoly...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐在峰
申请(专利权)人:上海华力微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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