[发明专利]改善多晶硅台阶侧面金属残留的方法

说明书

本发明公开了一种改善多晶硅台阶侧面金属残留的方法，包括步骤：形成多晶硅层并光刻定义出多晶硅结构的形成区域；进行各向异性刻蚀形成多晶硅结构，多晶硅结构的侧面台阶呈垂直结构；沉积由常压氧化硅和硼磷硅玻璃的叠加形成的层间膜，层间膜的厚度大于等于多晶硅结构的侧面台阶的高度；退火回流，回流后的硼磷硅玻璃在多晶硅结构的侧面台阶处形成一个完全倾斜的结构；对层间膜进行全面的湿法刻蚀将层间膜的厚度减少到小于多晶硅结构的厚度；形成接触孔的开口；形成金属层并进行金属刻蚀。本发明能使硼磷硅玻璃在所述多晶硅结构的侧面台阶处为完全倾斜的结构，从而能消除在多晶硅结构的侧面台阶处的金属残留。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种改善多晶硅台阶侧面金属残留的方法。

背景技术

半导体集成电路中，静电释放(ESD)会对器件产生破坏作用，所以在集成电路的输入输出端需要设置ESD防护电路进行静电保护，现有用于ESD保护电路的器件包括横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)。LDMOS器件包括由多晶硅层组成栅极结构即多晶硅栅，多晶硅栅会在器件的表面形成台阶结构，多晶硅栅的后续工艺中会形成层间膜以及接触孔，接触孔包括将接触区域的层间膜去除形成开口的步骤以及进行金属填充的步骤，在接触孔的金属填充完成之后需要将接触孔区域外的金属层全部去除，但是由于多晶硅栅的台阶结构的存在，容易在多晶硅栅的台阶的侧面处形成金属残留。

如图1A至图1D所示，是现有方法各步骤中的器件结构示意图；现有方法包括如下步骤：

步骤一、如图1A所示，在半导体衬底如硅衬底101的表面依次形成栅氧化层102和多晶硅层103。

步骤二、如图1A所示，形成光刻胶(PR)图形104定义出多晶硅栅1031的形成区域。光刻胶图形104在图1A中还用PR标出。

步骤三、如图1B所示，采用各向异性刻蚀形成多晶硅栅1031。可以看出，多晶硅栅1031的侧面为垂直结构。多晶硅栅单独用标记1031标出。

步骤四、如图1C所示，去除光刻胶图形104，形成层间膜105。层间膜105通常由常压氧化硅(APM)和硼磷硅玻璃(BPSG)叠加而成。所述常压氧化硅采用常压化学气相淀积(Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition，APCVD)工艺形成。所述硼磷硅玻璃采用亚常压化学气相淀积(Sub-Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition，SACVD)工艺形成。

BPSG具有能够进行退火回流的特性，形成BPSG之后对BPSG进行退火回流。由于多晶硅栅1031的侧面为垂直结构，BPSG退火回流之后在多晶硅栅1031的侧面台阶处依然会保持陡峭的结构，无法形成一个完全倾斜的侧面。

步骤五、如图1D所示，之后进行接触孔的光刻刻蚀形成接触孔的开口，接触孔的开口会穿过所述层间膜105，在图1D中没有示意出接触孔的形成区域。之后形成金属层将接触孔的开口完全填充，填充工艺包括金属层的沉积和回刻工艺，金属层包括钛和氮化钛的叠层106以及钨107，钨107是填充接触孔的开口的主体结构；回刻工艺要求把接触孔之外的钨107完全去除。但是由图1D所示可知，由于在多晶硅栅1031的侧面台阶处的BPSG具有保持陡峭的结构，使得多晶硅栅1031的侧面台阶处的钨107不容易完全去除从而容易产生钨残留。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改善多晶硅台阶侧面金属残留的方法，能消除在多晶硅结构的侧面台阶处的金属残留。

为解决上述技术问题，本发明提供的改善多晶硅台阶侧面金属残留的方法包括如下步骤：

步骤一、形成多晶硅层，采用光刻工艺形成光刻胶图形定义出多晶硅结构的形成区域。