專利名稱：雙極cmos器件多晶硅刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造集成電路的制造工藝方法，特別是涉及一 種雙極CMOS器件多晶硅刻蝕方法。
背景技術(shù)：
目前，在雙極-補償性金屬氧化物(Bipolar-CMOS)器件中，柵極多晶 硅刻蝕之后，如圖l所示，上面還會沉積多層氧化膜和多晶硅薄膜，導(dǎo)致 后續(xù)干法刻蝕有很大的薄膜厚度變化，容易產(chǎn)生殘留物。如果柵極多晶硅 側(cè)壁比較斜，則有助于消除后面工程的殘留物。通常使多晶硅變斜的方法 包括調(diào)整氯氣和溴化氫氣體的比例、增加氧氣含量、增加壓力等。
但是這些方法會產(chǎn)生單線(iso line)和密線(dense line)之間刻蝕型 貌的差異的現(xiàn)象，如圖2所示，單線容易產(chǎn)生底部縮口，密線依然保持較 直的形貌，而單線己經(jīng)很斜。
因此，在此技術(shù)領(lǐng)域中，需要一種雙極-補償性金屬氧化物 (Bipolar-CMOS)器件柵極多晶硅刻蝕方法，使密線和單線的刻蝕效率更加 接近，消除底部縮口，使單線和密線的側(cè)壁保持一定的角度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種雙極CMOS器件柵極多晶硅刻蝕 方法，它可以使單線和密線的側(cè)壁保持一定的傾斜度，避免單線和密線之 間的差異性。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的雙極CMOS器件柵極多晶硅刻蝕方 法，其步驟依次如下有機防反射層刻蝕、氧化膜刻蝕、主刻蝕和過刻蝕， 其中，所述的主刻蝕步驟分兩步實施，主刻蝕步驟A調(diào)整單線和密線的差
異性，同時定義出斜側(cè)壁角度，刻蝕過程中采用的反應(yīng)氣體包括氮氣；主 刻蝕B刻蝕剩余多晶硅。
采用本發(fā)明的多晶硅刻蝕方法，對補償性金屬氧化物的柵極多晶硅刻 蝕進行優(yōu)化，使多晶硅的側(cè)壁比較傾斜，例如86度；使單線和密線的傾 斜度比較接近，同時都不存在底部縮口，最終后續(xù)工程的刻蝕殘留的問題 得到改善。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明-圖1是多晶硅刻蝕產(chǎn)生殘留物示意圖2是優(yōu)化前多晶硅刻蝕單線和密線刻蝕形貌差異示意圖3是本發(fā)明優(yōu)化后多晶硅刻蝕單線和密線刻蝕形貌結(jié)果示意圖。
具體實施例方式
雙極-補償性金屬氧化物的柵極多晶硅的薄膜結(jié)構(gòu)由上到下依次包括 厚度為4000 10000A的光阻層、厚度為500 3000A有機防反射層、厚 度為1500 4000A的多晶硅層和厚度為30 100A的氧化膜。
首先，進行有機防反射層的刻蝕，刻蝕時要求足夠的過蝕刻，確保全 部有機防反射層不留殘留，其主要工藝參數(shù)設(shè)置為時間是刻蝕終點控制， 氣壓是2 8mTorr，上下電極功率是100 800W/30 100W，氯氣的流量是 0 100sccm，氧氣的流量是10 40sccm，氬氣的流量是40 120sccm;接著，對上述步驟在表面所產(chǎn)生的氧化硅層進行氧化膜刻蝕，其主要
工藝參數(shù)設(shè)置為時間是0 10秒，氣壓是2 8mTorr，上下電極功率是 200 700W/20 100W，四氟化碳是20 100sccm; 其次進行的主刻蝕分兩步實施
主刻蝕步驟A,這一步驟主要是調(diào)整單線和密線的差異性，同時定義 出斜側(cè)壁角度。在這一步驟中氮氣(N2)是必要的，此步驟的主要工藝參 數(shù)設(shè)置為時間是10 40秒，其時間需要根據(jù)具體的膜厚,角度的大小等 進行設(shè)定，氣壓是3 20mTorr，上下電極功率是100 800W/30 100W， 氯氣的流量是0 200sccm，四氟化碳?xì)獾牧髁渴? 100sccm，氮氣的流 量是5 30sccm。加入含有氮氣的刻蝕步驟，具體流量大小根據(jù)其他氣體 流量和上下電極功率等各參數(shù)不同而設(shè)置。其中氮氣是必須加入的氣體， 它可以減小密線和單線的側(cè)壁傾斜度差異和底部縮口差異性。
主刻蝕B，這一步驟主要刻蝕剩余多晶硅，可以參照一般的多晶硅主 刻蝕工藝，其主要工藝參數(shù)設(shè)置為時間是探測到蝕刻終點，氣壓是3 15mTorr，上下電極功率是100 800W/30 IOOW，氯氣的流量是0 200sccm，四氟化碳是0 100sccm，溴化氫是0 200sccm，氧氣的流量是 0 10sccm。
最后，進行過刻蝕。這一步主要保證足夠的工藝窗口，避免有多晶硅 的殘留物，其主要工藝參數(shù)設(shè)置為時間是30 200秒，氣壓是20 70mTorr，上下電極功率是100 800W/30 100W,溴化氫是0 200sccm， 氧氣的流量是0 10sccm。
通過上述工藝步驟，將主刻刻蝕步驟分兩步進行，如圖2、 3所示，
優(yōu)化之后比優(yōu)化之前相比，密線和單線的刻蝕速率更加接近，減小單線和 密線側(cè)壁傾斜的差異，并消除了底部縮口，使單線和密線的側(cè)壁一起保持 一定的角度。
權(quán)利要求
1、一種雙極CMOS器件多晶硅刻蝕方法，步驟依次如下有機防反射層刻蝕、氧化膜刻蝕、主刻蝕和過刻蝕，其特征在于所述的主刻蝕步驟分兩步實施，主刻蝕步驟A調(diào)整單線和密線的差異性，同時定義出斜側(cè)壁角度，刻蝕過程中采用的反應(yīng)氣體包括氮氣；主刻蝕B刻蝕剩余多晶硅。
2、 如權(quán)利要求1所述的雙極CMOS器件多晶硅刻蝕方法，其特征在于: 所述主刻蝕步驟A的工藝條件設(shè)置為時間是10 40秒，氣壓是3 20mTorr，上下電極功率是100 800W/30 100W，氯氣的流量是0 200sccm，四氟化碳?xì)獾牧髁渴? 100sccm，氮氣的流量是5 30sccm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙極CMOS器件多晶硅刻蝕方法，其步驟依次包括有機防反射層刻蝕、氧化膜刻蝕、主刻蝕和過刻蝕，所述的主刻蝕步驟分兩步實施，主刻蝕步驟A調(diào)整單線和密線的差異性，同時定義出斜側(cè)壁角度，刻蝕過程中采用的反應(yīng)氣體包括氮氣。本發(fā)明使單線和密線的刻蝕速率更加接近，消除底部縮口，使單線和密線的側(cè)壁保持一定的傾斜度。
文檔編號H01L21/306GK101202223SQ20061011956
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者鵬 劉, 呂煜坤 申請人:上海華虹Nec電子有限公司