[發明專利]形成柵極圖案的方法以及半導體裝置

有效

• 申請號: 201110064415.1
• 申請日: 2011-03-17
• 公開（公告）號: CN102683191A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 何其旸;張翼英
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/027;G03F7/00;H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅銀燕

1.一種形成柵極圖案的方法，所述柵極圖案包含沿第一方向相互平行的多個柵極條，各柵極條被間隙斷開，所述間隙位于沿基本垂直于第一方向的第二方向相互平行的多個條帶區中，各條帶區中存在跨過所述柵極條而相鄰的所述間隙，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

提供在襯底上的沿第一方向相互平行且連續延伸的多個疊層結構，所述疊層結構由柵極材料條和其上的蝕刻阻擋條構成；

在包含所述疊層結構的所述襯底上形成第二抗蝕劑層；

對第二抗蝕劑層進行第二光刻處理以選擇性地留下多個第二抗蝕劑區，各第二抗蝕劑區各自位于跨過所述柵極條而相鄰的將形成的所述間隙之間；

以第二抗蝕劑區為掩模，通過第二蝕刻處理，選擇性地去除所述疊層結構中的蝕刻阻擋條；

在經第二蝕刻處理后的所述襯底上形成第三抗蝕劑層；

對第三抗蝕劑層進行第三光刻處理，以形成沿第二方向相互平行且連續延伸的多個開口；以及

以經第三光刻處理后的第三抗蝕劑層為掩模，通過第三蝕刻處理，形成所述間隙，從而形成所述柵極圖案。

2.如權利要求1所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，提供所述疊層結構的步驟進一步包括以下步驟：

在襯底上的柵極材料層上依次形成蝕刻阻擋層和第一抗蝕劑層；

對第一抗蝕劑層進行第一光刻處理，以形成沿第一方向相互平行且連續延伸的多個開口；以及

以經第一光刻處理后的第一抗蝕劑層為掩模，通過第一蝕刻處理，將所述蝕刻阻擋層和所述柵極材料層形成為所述疊層結構。

3.如權利要求1所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟：

在形成所述柵極圖案之后，將所述柵極條的材料替換為金屬。

4.如權利要求2所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，

第一光刻處理是線/間隔類型的光刻處理，線與間隔之比在1∶5至5∶1的范圍內，并且節距在20nm至200nm的范圍內；以及

第三光刻處理是線/間隔類型的光刻處理，線與間隔之比在1∶5至5∶1的范圍內，并且節距在20nm至2000nm的范圍內。

5.如權利要求1所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，

通過第二光刻處理獲得的所述第二抗蝕劑區的形狀是正方形、長方形、圓形和橢圓形之中的任一種。

6.如權利要求2所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，

第一蝕刻處理、第二蝕刻處理和第三蝕刻處理是干蝕刻處理。

7.如權利要求6所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，

第一蝕刻處理中蝕刻阻擋層對柵極材料層的蝕刻選擇比在1∶10至1∶200的范圍內；

第二蝕刻處理中柵極材料條對蝕刻阻擋條的蝕刻選擇比在1∶10至1∶50的范圍內；以及

第三蝕刻處理中蝕刻阻擋條對柵極材料條的蝕刻選擇比在1∶10至1∶200的范圍內。

8.如權利要求1所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，

所述柵極材料條和所述蝕刻阻擋條的材料分別為多晶硅和硅氧化物。

9.如權利要求1所述的形成柵極圖案的方法，其特征在于，

所述跨過所述柵極條而相鄰的所述間隙之間的柵極條數量為1至5。