[发明专利]一种栅极硬掩膜层的去除方法

说明书

本发明的栅极硬掩膜层的去除方法，在栅极的氧化物硬掩膜层去除前，通过形成一层具有高填充能力的有机绝缘层，将氧化物硬掩膜层和有源区覆盖，采用回蚀工艺刻蚀至氧化物硬掩膜层裸露，在氧化物硬掩膜层和有机绝缘层上覆盖光刻胶层，使得光刻胶层和有机绝缘层趋于平坦化，再通过曝光、显影以显露氧化物硬掩膜层，然后通过干法刻蚀或湿法刻蚀工艺去除栅极上方的氧化物硬掩膜层，最后去除有源区上方的光刻胶层和有机绝缘层。本发明使得第一栅极之间不会产生孔洞，消除了由于衬底上不同图形密度所造成有机绝缘层的厚度不同导致的对有源区产生损伤的可能，且在氧化物硬掩膜层刻蚀的过程中不会产生硬掩膜残留，提高器件产品的可靠性和良率。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路的制造技术领域，特别是涉及一种栅极硬掩膜层的去除方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，根据不同器件功能的需求，在同一个器件中会存在高密度有源区和低密度有源区，在有源区密度比较低的区域内，相邻栅极之间的间距比较大，从而使得在栅极硬掩膜刻蚀过程中进行光刻胶填充时会出现负载效应。

为了解决在栅极硬掩膜的去除工艺过程中存在的负载效应，目前常规的方式是对光刻胶直接刻蚀，但由于负载效应使得高密度有源区和低密度有源区上的光刻胶高度不一致，在刻蚀至栅极硬掩膜裸露后，再进行栅极硬掩膜的去除时，可能会对有源区产生损伤，另一种方式是先对高密度有源区上方的光刻胶进行光刻、曝光和显影去除，再采取高选择比的刻蚀方案对剩余的光刻胶进行刻蚀，直至栅极硬掩膜裸露后再进行栅极硬掩膜的刻蚀去除，但在有源区密度比较高的区域内，相邻栅极之间的间距比较小，从而使得在栅极硬掩膜刻蚀过程中进行光刻胶填充时会出现光刻胶填充不均匀从而出现孔洞。由于高密度有源区内孔洞的存在，从而使得在进行硬掩膜刻蚀的过程中，可能会对有源区产生损伤或者产生一定的硬掩膜残留，从而降低制作的器件良率。

因此，需要找到一种在去除栅极硬掩膜层时保护有源区不受损伤且又不产生硬掩膜残留的方法，从而提高制作的器件良率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种栅极硬掩膜层的去除方法，用于解决现有技术中去除栅极硬掩膜层时，有源区容易损伤且有可能产生硬掩膜残留的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种栅极硬掩膜层的去除方法，所述去除方法包括以下步骤：

提供具有半导体衬底、栅极和有源区的半导体基底，且所述栅极上形成有自下而上叠置的第一硬掩膜层和第二硬掩膜层，所述栅极包括第一栅极和第二栅极，其中，所述第一栅极之间具有第一间距，所述第二栅极之间具有第二间距，且所述第一间距小于所述第二间距；

于所述半导体衬底上形成有机绝缘层，所述有机绝缘层高于所述第二硬掩膜层且覆盖所述有源区、所述第一栅极以及所述第二栅极；

去除部分所述有机绝缘层以显露所述第二硬掩膜层；

于剩余所述有机绝缘层上方形成光刻胶层，所述光刻胶层覆盖所述第二硬掩膜层和所述有机绝缘层，形成平坦化表面；

去除所述第二硬掩膜层上方的光刻胶层，显露所述第二硬掩膜层的顶面；

以所述光刻胶层为掩膜，刻蚀去除所述第二硬掩膜层以显露所述第一硬掩膜层。

可选地，去除所述第二硬掩膜层之后还包括去除所述有源区上的光刻胶层和有机绝缘层的步骤。

可选地，所述第二栅极的高度等于所述第一栅极的高度，所述第一栅极的宽度小于所述第二栅极的宽度。

可选地，所述第一间距处的所述有机绝缘层的厚度大于所述第二间距处的所述有机绝缘层的厚度。

可选地，所述第一硬掩膜层为氮化硅硬掩膜层，所述第二硬掩膜层为氧化物硬掩膜层。

可选地，形成所述有机绝缘层的工艺采用旋涂工艺。