[发明专利]金属栅极上介质层刻蚀方法

说明书

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种金属栅极上介质层刻蚀方法。所述金属栅极上介质层刻蚀方法包括依次进行的以下步骤：提供形成有金属栅的半导体器件；使得所述金属栅的表层氧化，形成金属氧化物阻挡层，所述金属氧化物阻挡层填充位于所述金属栅表面的凹陷刮痕；在所述半导体器件上制作介质层，所述介质层至少覆盖在所述金属氧化物阻挡层上；通过光阻层定义出刻蚀图案，依照所述刻蚀图案，以所述金属氧化物阻挡层为刻蚀停止层，对所述介质层刻蚀。申请提供了的金属栅极上介质层刻蚀方法，可以解决相关技术中因金属栅极的表层中的凹陷刮痕，而导致金属栅极上介质层在刻蚀过程中使用的酸性溶液侵蚀金属栅极的问题。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种金属栅极上介质层刻蚀方法。

背景技术

相关技术中，在制作完金属栅极后，会先通过化学机械研磨工艺使得该金属栅极表面平整化，再在平整化后的金属栅极上形成介质层。

但是，在金属栅极表面平整化过程中产生的颗粒，会在后续研磨过程时磨伤金属栅极的表层，从而在金属栅极的表层中形成凹陷刮痕。而后续介质层会随着器件表面形貌生长，使得介质层在该凹陷刮痕处均形成下陷的形貌。

在后续介质层刻蚀以形成接触孔的过程中，会使用到酸性溶液，该酸性溶液会顺着该凹陷向下侵蚀金属栅极，造成该金属栅极损坏。

发明内容

本申请提供了一种金属栅极上介质层刻蚀方法，可以解决相关技术中因金属栅极的表层中的凹陷刮痕，而导致金属栅极上介质层在刻蚀过程中使用的酸性溶液侵蚀金属栅极的问题。

为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种金属栅极上介质层刻蚀方法，所述金属栅极上介质层刻蚀方法包括依次进行的以下步骤：

提供形成有金属栅的半导体器件；

使得所述金属栅的表层氧化，形成金属氧化物阻挡层，所述金属氧化物阻挡层填充位于所述金属栅表面的凹陷刮痕；

在所述半导体器件上制作介质层，所述介质层至少覆盖在所述金属氧化物阻挡层上；

通过光阻层定义出刻蚀图案，依照所述刻蚀图案，以所述金属氧化物阻挡层为刻蚀停止层，对所述介质层刻蚀。

可选地，所述提供形成有金属栅的半导体器件的步骤中，所述半导体器件的金属栅经过化学机械研磨。

可选地，所述使得所述金属栅的表层氧化，形成金属氧化物阻挡层，所述金属氧化物阻挡层填充位于所述金属栅表面的凹陷刮痕的步骤，包括：

在300℃至500℃环境中，持续30秒至60秒时间通入氧气，使得所述金属栅的表层氧化，形成金属氧化物阻挡层，所述金属氧化物阻挡层填充位于所述金属栅表面的凹陷刮痕。

可选地，所述使得所述金属栅的表层氧化，形成金属氧化物阻挡层，所述金属氧化物阻挡层填充位于所述金属栅表面的凹陷刮痕的步骤，包括：

使得所述金属栅的表层氧化，形成厚度范围为30埃至50埃的金属氧化物阻挡层，所述金属氧化物阻挡层填充位于所述金属栅表面的凹陷刮痕。

可选地，所述金属栅的材质为铝，所述金属氧化物阻挡层的材质为氧化铝。

可选地，所述在所述半导体器件上制作介质层，所述介质层至少覆盖在所述金属氧化物阻挡层上的步骤包括：

在所述半导体器件上制作氮化钛介质层，所述氮化钛介质层至少覆盖在所述金属氧化物阻挡层上；

制作氮化硅介质层，使得所述氮化硅介质层覆盖在所述氮化钛介质层上。

可选地，所述通过光阻层定义出刻蚀图案，依照所述刻蚀图案，以所述金属氧化物阻挡层为刻蚀停止层，对所述介质层刻蚀的步骤，包括：