[發(fā)明專利]柵電極的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210309498.0
• 申請(qǐng)日: 2012-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN103632944A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘匯才;梁擎擎;羅軍;趙超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種柵電極的形成方法。?

背景技術(shù)

在CMOS制造工藝中，柵電極的形成是非常重要的環(huán)節(jié)，柵電極的尺寸及質(zhì)量直接影響到最終器件的性能。?

目前，柵電極的圖案化主要采用線條-刻線（line-and-cut）的雙圖案化技術(shù)，在刻蝕柵電極材料層形成柵電極時(shí)，采用先切斷后刻蝕的方法形成柵電極，圖1至圖3示出了采用現(xiàn)有技術(shù)中的鰭型結(jié)構(gòu)襯底的雙圖案化技術(shù)形成柵電極的各個(gè)階段結(jié)構(gòu)的俯視圖。首先，如圖1所示，通過(guò)涂覆光刻膠并利用掩模板進(jìn)行第一次曝光，并顯影，形成與后續(xù)形成的柵電極圖案相對(duì)應(yīng)的的線條形狀的曝光圖案（以下稱為線條）104，這些線條104相互平行、具有相同的特征尺寸（Critical?Dimension，CD）和間距（pitch）；而后，如圖2所示，借助切斷掩模板對(duì)線條104進(jìn)行第二次曝光，并顯影，進(jìn)而在預(yù)定的區(qū)域?qū)⒕€條104刻斷，從而形成需要形成的柵電極的掩膜圖案106；最后，以此掩膜圖案106為掩膜，刻蝕柵電極材料層102形成柵電極102a，并去除掩膜圖案106，形成如圖3中所示的柵電極結(jié)構(gòu)。這種先切斷后刻蝕的雙圖案化方法減少了設(shè)計(jì)規(guī)則的數(shù)量、減少了臨近效應(yīng)、改善了光刻過(guò)程中對(duì)線寬的控制。?

然而，隨著器件尺寸的不斷減小，卻會(huì)對(duì)柵電極端對(duì)端（tip?to?tip）間距帶來(lái)影響，而且隨著金屬柵電極和高k工藝的不斷發(fā)展以及特征尺寸的不斷減小，柵電極的圖案化越來(lái)越困難，尤其是對(duì)于鰭型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FINFET），對(duì)線條-刻線（line-and-cut）的雙圖案化技術(shù)變得越來(lái)越挑戰(zhàn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種柵電極的形成方法，改善了柵電極端對(duì)端（tip?to?tip）間距。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：?

一種柵電極的形成方法，包括：?

提供襯底，所述襯底上覆蓋有柵電極材料層；?

在所述襯底上形成相互平行的連續(xù)的柵條；?

環(huán)繞所述相互平行的連續(xù)的柵條形成側(cè)墻；?

在第一預(yù)定區(qū)域電隔離所述相互平行的連續(xù)的柵條，形成隔離的柵電極。?

優(yōu)選地，所述提供襯底包括：?

提供基底；?

在所述基底上形成相互平行的連續(xù)的鰭線，其中所述鰭線所沿的方向與所述柵條所沿的方向相交；?

在第二預(yù)定區(qū)域電隔離所述相互平行的連續(xù)的鰭線，形成隔離的鰭。?

優(yōu)選地，所述提供襯底還包括：?

在所述隔離的鰭外部覆蓋柵電介質(zhì)層。?

優(yōu)選地，所述提供襯底還包括：?

在所述第二預(yù)定區(qū)域切斷所述柵電介質(zhì)層。?

優(yōu)選地，所述在第一預(yù)定區(qū)域電隔離所述相互平行的連續(xù)的柵條，包括：?

在所述第一預(yù)定區(qū)域切斷所述相互平行的連續(xù)的柵條，和/或，?

將所述第一預(yù)定區(qū)域處的柵條轉(zhuǎn)變?yōu)榻^緣材料，使所述柵條電隔離。?

優(yōu)選地，所述環(huán)繞所述相互平行的連續(xù)的柵條形成側(cè)墻后，在第一預(yù)定區(qū)域電隔離所述相互平行的連續(xù)的柵條前，所述方法還包括：?

去除所述連續(xù)的柵條以在所述側(cè)墻內(nèi)側(cè)形成開口槽；在所述開口槽內(nèi)形成替代柵條。?

優(yōu)選地，所述切斷所述相互平行的連續(xù)的柵條包括：?

采用刻蝕、激光束或者電子束的方法切斷所述連續(xù)的柵條。?

優(yōu)選地，所述方法還包括：?

在所述第一預(yù)定區(qū)域兩側(cè)切斷所述相互平行的連續(xù)的柵條兩側(cè)的所述側(cè)墻。?

優(yōu)選地，所述切斷所述相互平行的連續(xù)的柵條前，還包括：?

在所述側(cè)墻的兩側(cè)形成金屬側(cè)壁；?

所述方法還包括：?

在所述第一預(yù)定區(qū)域切斷所述金屬側(cè)壁。?

優(yōu)選地，在切斷連續(xù)的柵條之后，還包括：在柵條兩側(cè)的襯底中形成源漏區(qū)、在柵條兩側(cè)的襯底上形成金屬硅化物層、在側(cè)墻的側(cè)壁上形成源漏區(qū)的金屬接觸和/或在所述襯底及所述柵條上形成應(yīng)力層。?

優(yōu)選地，在形成側(cè)墻之后、切斷相互平行的連續(xù)的柵條之前，還包括：在柵條兩側(cè)的襯底中形成源漏區(qū)、在柵條兩側(cè)的襯底上形成金屬硅化物層和/或在所述襯底及所述柵條上形成應(yīng)力層。?

優(yōu)選地，所述相互平行的柵條之間的距離相同。?

優(yōu)選地，所述相互平行的柵條的寬度相同。?