[发明专利]一种无CMP的适用于后栅工艺的平坦化制备工艺

摘要

一种适用于后栅工艺无CMP平坦化的制备工艺，利用CMOS工艺中普遍采用的光刻胶，稀释后具有的良好的流动性来填充高低不平的图形的谷底，使旋涂胶后图形表面基本平坦。以光刻胶为载体，利用光刻胶与LTO的速率差回刻方法，使凸起图形的LTO被铲去，器件有源区上有残留的胶保护而不受侵蚀，获得接近平坦的表面；再重复一次涂胶，使光刻胶与LTO以同等速率回刻，达到全平坦化目的。然后再回刻介质至假栅电极露头，除净多晶硅假栅电极，沉积所需要的金属栅薄膜。本发明不需要增加专门的设备，工艺简单，易于监控，与CMOS工艺兼容性更好，为后栅工艺中替代栅的集成提供了便利。

主权项

一种适用于后栅工艺无CMP平坦化的制备工艺，其主要步骤包括：1)在局部氧化隔离或浅槽隔离完成后，形成多晶硅假栅或氮化硅假栅/高K栅介质集成结构，接着形成源/漏延伸区和氮化硅侧墙、或形成源/漏延伸区和低温氧化硅侧墙，然后形成源/漏区和硅化物接触；2)在硅化物接触形成后，于250‑450℃下沉积氮化硅薄膜，沉积氮化硅的薄膜厚度为15‑30nm；接着在250‑450℃下沉积低温氧化硅，沉积的氧化硅薄膜厚度为500‑1000nm；3)旋涂一次光刻胶，光刻胶的厚度为250‑400nm，于115‑130℃烘烤；4)回刻一次光刻胶，采用CF4/CHF3/O2/Ar混合气体的干法刻蚀，至多晶硅假栅或氮化硅假栅/高K栅介质上的低温氧化硅露头；5)回刻光刻胶和低温氧化硅，采用CF4/CHF3/Ar并加入体积比4％‑8％O2的混合气体，反应离子刻蚀或感应耦合等离子体刻蚀使光刻胶与低温氧化硅的刻蚀速率比为1∶2‑1∶4，刻至有源区上只留下少量光刻胶；6)用3#液剥离残存的光刻胶和3#液清洗；7)旋涂第二次光刻胶，操作条件同步骤3；8)回刻第二次光刻胶，操作条件同步骤4；9)回刻光刻胶和低温氧化硅，采用CHF3/O2/Ar加入体积比10％‑20％CF4的混合气体，反应离子刻蚀或感应耦合等离子体刻蚀使光刻胶与低温氧化硅刻蚀速率比为0.9∶1‑1.1∶1，刻至有源区上只留下少量光刻胶，实现了平坦化；10)去胶清洗，操作条件同步骤6；11)回刻低温氧化硅和Si3N4薄膜，采用CF4/Ar混合气体的反应离子刻蚀或感应耦合等离子体刻蚀直至多晶硅假栅或氮化硅假栅电极露头为止；12)除净多晶硅假栅或氮化硅假栅电极；13)沉积所需要的金属栅薄膜。