[发明专利]一种去除栅极多晶硅上二氧化硅硬掩膜层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种去除栅极多晶硅上二氧化硅硬掩膜层的方法。

背景技术

当二氧化硅作为多晶硅硬掩膜时，用于去除二氧化硅硬掩膜的氢氟酸会腐蚀多晶硅底部的栅氧化膜。所以业界若使用到二氧化硅作为多晶硅硬掩膜时，通常采用较薄的二氧化硅薄膜，在之后的工艺中一直保留这层薄膜的方式，这层薄膜的保留会对后续的工艺造成一定的限制。另一种方法是用氮化硅薄膜来作为多晶硅的硬掩膜，然后用磷酸去除氮化硅薄膜。使用氮化硅薄膜也会有一定的限制，当多晶硅下也有氮化硅薄膜时，就无法使用磷酸去除氮化硅硬掩膜，因为磷酸同样会腐蚀多晶硅下的氮化硅薄膜。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种去除栅极多晶硅上二氧化硅硬掩膜的方法，应用于半导体的刻蚀工艺中，其中，于一硅衬底上形成至少一个多晶硅栅极结构，至少一个所述多晶硅栅极结构表面覆盖有一二氧化硅硬掩膜层，所述多晶硅栅极结构自下而上依次包括栅极氧化层和多晶硅层，

还包括以下步骤：

步骤S1、在所述二氧化硅硬掩膜层和硅衬底表面形成一防护涂层；

步骤S2、对所述防护涂层进行刻蚀，暴露所述二氧化硅硬掩膜层；

步骤S3、去除所述二氧化硅硬掩膜层；

步骤S4、去除所述防护涂层。

其中，所述所述防护涂层为BARC(Bottom Anti-Reflective Coating，底部抗反射层)。

其中，所述步骤S1中，形成所述防护涂层的方法为旋转式涂覆。

其中，所述步骤S2中，所述刻蚀方式为干法刻蚀。

其中，所述步骤S3中，去除所述二氧化硅硬掩膜层的方法为湿法刻蚀。

其中，所述湿法刻蚀使用的溶液为氢氟酸。

其中，所述步骤S4中，所述去除所述防护涂层的方法为使用溶剂去除。

其中，于所述硅衬底上形成至少两个多晶硅栅极结构，至少两个所述多晶硅栅极结构表面覆盖有所述二氧化硅硬掩膜层。

有益效果：通过本方法，可以在去除多晶硅顶部二氧化硅硬掩膜的同时，完好保留多晶硅底部的栅氧化膜。

附图说明

图1～5各步骤形成结构示意图；

图6本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的技术方案中包括本发明提出一种去除栅极多晶硅上二氧化硅硬掩膜的方法，应用于半导体的刻蚀工艺中，其中，于一硅衬底上形成至少一个多晶硅栅极结构，至少一个所述多晶硅栅极结构表面覆盖有一二氧化硅硬掩膜层2，所述多晶硅栅极结构自下而上依次包括栅极氧化层4和多晶硅层3，

还包括以下步骤：

步骤S1、在所述二氧化硅硬掩膜层4和硅衬底表面5形成一防护涂层1；

步骤S2、对所述防护涂层1进行刻蚀，暴露所述二氧化硅硬掩膜层2；

步骤S3、去除所述二氧化硅硬掩膜层2；

步骤S4、去除所述防护涂层1。

上述技术方案可以在去除多晶硅顶部二氧化硅硬掩膜2的同时，完好保留多晶硅底部的栅氧化层4，进而可以提供工艺流程制定者更广泛的选择硬掩膜材质以及厚度余地，扩大工艺可波动窗口，最终提高产品质量。

在一个较佳的实施例中，在硅衬底5上依次淀积一栅氧化层4、一多晶硅层3、一二氧化硅硬掩膜层2，通过光刻、刻蚀形成如图1所示三个多晶硅栅极结构。

接下来，进行步骤S1，在二氧化硅硬掩膜层2和硅衬底5表面淀积一防护涂层1,形成如图2所示结构，淀积的方法可以为旋转涂覆法，使用的材料可以为BARC。

接下来，进行步骤S2，采用例如干法刻蚀，对防护涂层1进行刻蚀，直至暴露二氧化硅硬掩膜层2，得到如图3所示结构；刻蚀时，硅衬底5上方防护涂层1的厚度必定会同时减少，但由于硅衬底5上方防护涂层1厚度比二氧化硅硬掩膜层2上方的防护涂层1更厚，所以当暴露二氧化硅硬掩膜层2时，硅衬底5上方的防护涂层1必定还有剩余，即多晶硅与多晶硅之间仍有足够的防护涂层1可以用来保护栅氧化层4(如图3所示)。