[发明专利]用于平坦凹进或去除可变高度层的BARC辅助工艺

说明书

技术领域

本发明涉及用于平坦凹进或去除可变高度层的BARC辅助工艺。

背景技术

本发明涉及集成电路(IC)器件制造工艺，尤其涉及替换栅极工艺。

为了提高器件的密度，多年的研究一直致力于降低半导体器件中的临界尺寸(CD)。本研究已经导致了对用高k电介质和金属栅极替换传统的栅极材料的长期需要。与相等厚度的二氧化硅相比，高k电介质可以提供增大的电容。具有合适的功函数的金属电极可以避免电极与高k电介质连接处附近的电荷载流子耗尽。用于P沟道和N沟道晶体管的电极通常需要不同的金属。

通过用于形成源极区和漏极区的处理可以不利地影响栅电极的合适的金属。具体而言，退火可以引起电极金属的功函数的不良转变。这已导致各种新工艺的发展，新工艺包括替换栅极(后栅极)工艺。在替换栅极工艺中，形成伪栅极堆叠件，其是使用多晶硅代替金属形成的栅极堆叠件。在形成源极区和漏极区之后，去除多晶硅以形成沟槽，然后用期望的金属填充沟槽。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种制造集成电路器件的方法，包括：

通过一系列操作处理半导体衬底以形成形貌可变表面，所述形貌可变表面包括位于所述表面上的材料的层，其中，所述层在所述衬底上的高度变化；在所述表面上方旋涂聚合物底部抗反射涂层(BARC)；通过烘烤在所述BARC中引发交联；化学机械抛光以去除所述BARC的第一部分；以及蚀刻以实现所述BARC的自上而下凹进。

在上述方法中，其中，实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻是在所述BARC和所述材料之间具有低选择性并实现所述材料的层的自上而下凹进的蚀刻。

在上述方法中，其中，所述化学机械抛光停止在所述材料的层上。

在上述方法中，其中，实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻是在所述BARC和所述材料之间具有低选择性并实现所述材料的层的自上而下凹进的蚀刻，其中，所述蚀刻使所述BARC和所述材料的层凹进所述表面上的介电层内。

在上述方法中，其中，实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻是在所述BARC和所述材料之间具有低选择性并实现所述材料的层的自上而下凹进的蚀刻，其中，所述旋涂、所述化学机械抛光、和具有低选择性的所述蚀刻发生在替换栅极工艺内并形成所述替换栅极工艺的部分。

在上述方法中，其中，所述材料的层是硬掩模的层。

在上述方法中，其中，所述材料的层是形成金属栅电极的部分的功函数金属。

在上述方法中，其中，所述材料的层是形成金属栅电极的部分的功函数金属，其中，在一个或多个finFET鳍上方形成所述金属栅电极。

在上述方法中，其中，所述化学机械抛光包括用包含磨料粒子的料浆进行的抛光，所述磨料粒子包括选自由SiO₂、Al₂O₃和CeO₂组成的组中的材料。

在上述方法中，其中，所述化学机械抛光包括用包含磨料粒子的料浆进行的抛光，所述磨料粒子包括选自由SiO₂、Al₂O₃和CeO₂组成的组中的材料，其中，在所述化学机械抛光工艺期间，所述磨料粒子与BARC材料形成化学键。

在上述方法中，其中，所述化学机械抛光包括用包含磨料粒子的料浆进行的抛光，所述磨料粒子包括选自由SiO₂、Al₂O₃和CeO₂组成的组中的材料，其中，在所述化学机械抛光工艺期间，所述磨料粒子与BARC材料形成化学键，其中，所述磨料粒子接合至所述BARC材料的羟基基团。

在上述方法中，还包括：在实现所述BARC的自上而下凹进的所述蚀刻之后，实施在所述材料和所述BARC之间具有高选择性的蚀刻以使所述材料的层凹进。