[发明专利]一种栅极结构平坦化的方法

说明书

本发明实施例提供了一种栅极结构平坦化的方法。本发明实施例在栅极结构的平坦化工艺过程中引入回刻蚀工艺，解决了栅极结构平坦化工艺过程中栅极密集区域和栅极稀疏区域的栅极高度不一致的问题，并提高平坦化工艺的效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种栅极结构平坦化的方法。

背景技术

随着金属氧化物场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)的不断发展，栅极的尺寸越来越小，为了确保金属氧化物场效应晶体管中栅极的性能，通常在栅极侧壁形成环绕栅极的氮化物侧墙(Spacer)，所述氮化物侧墙一方面可以保护栅极，另一方面可以防止源、漏极注入与导电沟道过于接近而产生漏电流甚至源漏之间导通。在形成工艺中需要对侧墙以及栅极进行平坦化处理。然而在栅极的平坦化的工艺过程中，会出现栅极密集区域和栅极稀疏区域的栅极高度不一致的现象，且效率很低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种栅极结构平坦化的方法，解决栅极结构平坦化工艺过程中栅极密集区域和栅极稀疏区域的栅极高度不同的问题，并提高平坦化工艺的效率。

本发明实施例提供一种栅极结构平坦化的方法，所述方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底形成有栅极、覆盖所述栅极侧壁的侧墙以及覆盖所述栅极和所述侧墙的介质层；

减薄所述介质层至露出所述侧墙；

回刻蚀所述侧墙预定深度；

研磨所述介质层和所述栅极至与所述侧墙高度相同。

进一步地，所述侧墙的材料为氮化硅。

进一步地，所述栅极的材料为金属。

进一步地，所述介质层的材料为氧化硅、氮氧化硅或碳氧化硅。

进一步地，所述回刻蚀的过程中侧墙相对于所述介质层和所述栅极有高的选择比。

进一步地，所述回刻蚀的工艺为等离子干法刻蚀。

进一步地，所述回刻蚀采用的刻蚀气体为氟甲烷(CH₃F)、二氟甲烷(CH₂F₂)和三氟甲烷(CHF₃)中的一种或组合。

进一步地，所述减薄工艺为化学机械抛光。

进一步地，所述研磨工艺为化学机械抛光。

本发明实施例在栅极结构的平坦化工艺过程中引入回刻蚀工艺，解决了栅极结构平坦化工艺过程中栅极密集区域和栅极稀疏区域的栅极高度不一致的问题，并提高平坦化工艺的效率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1-图3是一个对比例的栅极结构平坦化工艺过程中的剖面示意图；

图4是本发明实施例的栅极结构平坦化的方法的流程图；

图5-图8是本发明实施例的栅极结构平坦化的方法的各步骤形成的结构的示意性剖视图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。