[發(fā)明專利]柵極的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310080498.2
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN104051248B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卜偉海;康勁;王文博
• 申請（專利權(quán)）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;H01L21/66
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種柵極的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成鰭部，在所述鰭部之間形成隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的頂表面低于所述鰭部的頂表面；

形成覆蓋所述鰭部和所述隔離結(jié)構(gòu)的第一柵材料層，所述第一柵材料層的厚度大于所述鰭部的高度；

研磨所述第一柵材料層，使所述第一柵材料層表面平整；

測量所述隔離結(jié)構(gòu)上第一柵材料層的厚度，獲取所述第一柵材料層厚度的測量值；

將所述第一柵材料層厚度的測量值與柵厚度目標(biāo)值比較；

若所述第一柵材料層厚度的測量值小于所述柵厚度目標(biāo)值，則在所述第一柵材料層上形成第二柵材料層，使所述第一柵材料層與所述第二柵材料層的厚度和與所述柵厚度目標(biāo)值相同，刻蝕所述第二柵材料層和所述第一柵材料層，形成柵極；

若所述第一柵材料層厚度的測量值大于所述柵厚度目標(biāo)值，刻蝕所述第一柵材料層，使刻蝕后剩余第一柵材料層的厚度與所述柵厚度目標(biāo)值相同，刻蝕所述第一柵材料層，形成柵極。

2.如權(quán)利要求1所述的柵極的形成方法，其特征在于，測量所述隔離結(jié)構(gòu)上第一柵材料層的厚度的方法為橢偏儀測量。

3.如權(quán)利要求1所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述第一柵材料層的形成工藝為化學(xué)氣相沉積，所述第二柵材料層的形成工藝為原子層沉積。

4.如權(quán)利要求1所述的柵極的形成方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體襯底上形成鰭部的方法為自對準(zhǔn)雙曝光技術(shù)。

5.如權(quán)利要求1所述的柵極的形成方法，其特征在于，還包括在形成所述鰭部的同時在所述鰭部頂表面上形成硬掩膜層。

6.如權(quán)利要求5所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜層為氧化硅層和氮化硅層的堆疊結(jié)構(gòu)，所述氮化硅層位于氧化硅層之上。

7.如權(quán)利要求5所述的柵極的形成方法，其特征在于，在所述鰭部之間形成隔離結(jié)構(gòu)的工藝包括：形成覆蓋所述鰭部和所述硬掩膜層的隔離結(jié)構(gòu)材料層；研磨所述隔離結(jié)構(gòu)材料層，直至暴露出所述硬掩膜層表面，形成隔離介質(zhì)層；刻蝕所述隔離介質(zhì)層，使所述隔離介質(zhì)層的頂表面低于所述鰭部的頂表面，形成隔離結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求7所述的柵極的形成方法，其特征在于，形成所述隔離結(jié)構(gòu)材料層的工藝為可流動性化學(xué)氣相沉積。

9.如權(quán)利要求8所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述可流動性化學(xué)氣相沉積工藝采用高密度等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)或者次大氣壓化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)。

10.如權(quán)利要求7所述的柵極的形成方法，其特征在于，還包括在刻蝕部分所述隔離結(jié)構(gòu)材料層后，去除所述硬掩膜層。

11.如權(quán)利要求10所述的柵極的形成方法，其特征在于，去除所述硬掩膜層的工藝為濕法刻蝕。

12.如權(quán)利要求10所述的柵極的形成方法，其特征在于，還包括在去除所述硬掩膜層后氧化部分所述鰭部，形成氧化層，去除所述氧化層。

13.如權(quán)利要求10所述的柵極的形成方法，其特征在于，還包括在去除所述硬掩膜層后對所述鰭部進(jìn)行氫氣退火。

14.如權(quán)利要求1所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述第一柵材料層和所述第二柵材料層的材料為多晶硅。

15.如權(quán)利要求1所述的柵極的形成方法，其特征在于，還包括在形成第一柵材料層之前，形成覆蓋所述鰭部和所述隔離結(jié)構(gòu)的柵介質(zhì)層。

16.如權(quán)利要求15所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層的材料為氧化硅。

17.如權(quán)利要求1所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述柵極作為偽柵。