[發明專利]用于制造完全自對準雙柵極薄膜晶體管的方法

在審

• 申請號: 201710252470.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107305843A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: M·納格
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會;荷蘭應用自然科學研究組織TNO
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 楊潔,蔡悅

1.一種用于制造完全自對準雙柵極金屬氧化物半導體薄膜晶體管(100)的方法(200、300、400)，所述方法包括：

在襯底(10)的前側(101)上提供(201、301、403)為柵極區域(120)定界的第一柵電極(12)；

在所述襯底(10)和所述第一柵電極(12)上提供(202、302、404)第一柵極介電層(13)；

在所述第一柵極介電層(13)上提供(203、303、405)經圖案化的金屬氧化物半導體層(14)，所述圖案化的金屬氧化物半導體層(14)為與所述柵極區域(120)的一部分部分地重疊并且延伸超過所述柵極區域(120)的兩個相對的邊緣的半導體區域(140)定界；

在所述經圖案化的金屬氧化物半導體層(14)上提供(204、304、406)第二柵極介電層(15)；

提供(205、305、407)第二柵極導電層(16)；

提供(206、306、408)光致抗蝕劑層(21)；

通過執行后側照明步驟(207a、307a)、前側照明步驟(207b、307b)和光致抗蝕劑顯影步驟(207c、307c)來對所述光致抗蝕劑層(21)進行圖案化(207、307、408)，由此形成經圖案化的光致抗蝕劑層，其中所述后側照明步驟(207a、307a)包括使用所述第一柵電極(12)作為掩模來從所述襯底(10)的后側(102)對所述光致抗蝕劑層(21)的照明，并且其中所述前側照明步驟(207b、307b)包括僅在邊緣部分(162)中使用對所述柵極區域(120)中的所述光致抗蝕劑層(21)進行曝光的掩模(22)來從所述前側(101)對所述光致抗蝕劑層(21)的照明；

對所述第二柵極導電層(16)進行圖案化(208、308、409)，由此形成第二柵電極(161)；以及

對所述第二柵極介電層(15)進行圖案化(209、309、409)，由此形成經圖案化的第二柵極介電層(151)，

其中所述光致抗蝕劑層(21)包括正性光致抗蝕劑，其中所述第二柵極導電層(16)被提供在所述第二柵極介電層(15)上，并且其中所述光致抗蝕劑層(21)被提供在所述第二柵極導電層(16)上；或者

其中所述光致抗蝕劑層(21)包括負性光致抗蝕劑，其中所述光致抗蝕劑層(21)被提供在所述第二柵極介電層(15)上，并且其中所述第二柵極導電層(16)在已圖案化所述光致抗蝕劑層(21)之后被提供在所述光致抗蝕劑層上并且被提供在所述第二柵極介電層(15)上。

2.根據權利要求1所述的方法(200、400)，其特征在于，其中所述光致抗蝕劑層(21)包括正性光致抗蝕劑，并且其中提供(205、407)所述第二柵極導電層(16)在提供(206、308)所述光致抗蝕劑層(12)之前被完成，其中對所述第二柵極導電層(16)進行圖案化(208,409)包括使用所述經圖案化的光致抗蝕劑層作為掩模來局部蝕刻所述第二柵極導電層(16)，并且其中對所述第二柵極介電層(15)進行圖案化(209、409)包括使用所述經圖案化的光致抗蝕劑層或所述第二柵電極(161)作為掩模來局部蝕刻所述第二柵極介電層(15)。

3.根據權利要求1所述的方法(300)，其特征在于，其中所述光致抗蝕劑層(21)包括負性光致抗蝕劑，并且其中提供(305)所述第二柵極導電層(16)在對所述光致抗蝕劑層(12)進行圖案化(307)之后被完成，其中對所述第二柵極導電層(16)進行圖案化(308)包括執行剝離工藝，并且其中對所述第二柵極介電層(15)進行圖案化(309)包括使用所述第二柵電極(161)作為掩模來局部蝕刻所述第二柵極介電層(15)。

4.根據權利要求1所述的方法(200、300、400)，其特征在于，所述邊緣部分(162)位于所述柵極區域(120)的與所述半導體區域(140)不重疊的部分中。

5.如權利要求1中任一項所述的方法(400)，其特征在于，還包括：在所述經圖案化的金屬氧化物半導體層(14)中提供(410)源極區域(141)和漏極區域(142)，其中所述源極區域(141)和所述漏極區域(142)被自對準到所述第二柵電極(161)。

6.根據權利要求5所述的方法(400)，其特征在于，提供(410)所述源極區域(141)和所述漏極區域(142)包括用氫進行摻雜。