[发明专利]避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法

说明书

本发明公开了避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法，包括：S1：提供一已形成单元区域和逻辑区域的晶圆；S2：在晶圆的上表面淀积具有填充能力的氧化物薄膜；S3：平整化氧化物薄膜；S4：去除单元区域的氧化物薄膜；S5：在单元区域的上表面以及逻辑区域的氧化物薄膜的上表面淀积无定形碳薄膜和介质抗反射薄膜；S6：进行单元区域的控制栅的形成；S7：去除逻辑区域的无定形碳薄膜和氧化物薄膜。本发明通过具有填充能力的氧化物填充逻辑区域的图形，能够避免无定形碳薄膜填充后造成空洞的问题，从而避免在控制栅形成的刻蚀返工工艺中出现无定形碳薄膜剥落的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造的技术领域，尤其涉及一种控制栅形成工艺。

背景技术

P-flash项目中先刻蚀逻辑区域的多晶硅，再进行单元区域(Cell区域)的控制栅(CG)后刻蚀的方法。由于在工艺中单元区域的尺寸较小，需要在控制栅区域采用无定形碳薄膜(APF)和无氮介质抗反射薄膜(NFDARC)作为光罩(HM)。因此在作为控制栅光罩的无定形碳薄膜需要在已形成图形的逻辑区域中生长，此过程中由于有图形的存在，将给无定形碳薄膜工艺带来一定的难度。在控制栅形成过程(CG loop)进行刻蚀返工(rework)时发现无定形碳薄膜的填充有一些空洞，在无氮介质抗反射薄膜淀积之后在晶圆(wafer)一些位置形成了薄弱点(weak point)的位置，在后续刻蚀返工经过硫酸(SPM)清洗过程中，硫酸通过薄弱点将下面无定形碳薄膜腐蚀掉，导致无定形碳薄膜的剥落(请参见图1所示)。

此外业内为了消除控制栅刻蚀返工时出现的无定形碳薄膜剥落的问题采用增加无定形碳薄膜的厚度来消除无定形碳在逻辑区图形上的形成的空洞问题，虽然可以消除无定形碳薄膜的剥落问题，但是无定形碳薄膜的厚度增加同时也会工艺(process)本身以及后续制程带来一系列的问题，例如后续的刻蚀工艺的要求。

发明内容

为了无定形碳薄膜不具有填充能力导致剥落的问题，本发明的目的在于提供一种避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法，在无定形碳薄膜之前增加了一道具有填充能力的氧化物淀积工艺。适用的技术节点包括：≥130nm、90nm、65/55nm、45/40nm、32/28nm。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法，其中，包括：

步骤S1：提供一已形成单元区域和逻辑区域的晶圆；

步骤S2：在所述晶圆的上表面淀积具有填充能力的氧化物薄膜；

步骤S3：平整化所述氧化物薄膜；

步骤S4：去除所述单元区域的所述氧化物薄膜；

步骤S5：在所述单元区域的上表面以及所述逻辑区域的氧化物薄膜的上表面淀积无定形碳薄膜和介质抗反射薄膜；

步骤S6：进行所述单元区域的控制栅的形成；

步骤S7：去除所述逻辑区域的所述无定形碳薄膜和所述氧化物薄膜。

上述的避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法，其中，在所述步骤S2中，所述氧化物薄膜填充所述单元区域的上表面和所述逻辑区域的上表面。

上述的避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法，其中，在所述步骤S2中，通过高深宽比工艺在所述晶圆上淀积所述氧化物薄膜。

上述的避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法，其中，在所述步骤S3中，通过化学机械研磨将所述氧化物薄膜磨平。

上述的避免控制栅形成中刻蚀返工导致无定型碳膜剥落的方法，其中，在所述步骤S3中，化学机械研磨停止在所述逻辑区域的多晶硅上方。