[發(fā)明專利]柵極的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810330450.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN108493159A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昱廷;卻玉蓉;劉怡良;龔昌鴻;陳建勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/8238
• 分類號(hào): H01L21/8238
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種柵極的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提供一半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底表面依次形成柵介質(zhì)層和多晶硅柵；

步驟二、在所述多晶硅柵的表面形成硬質(zhì)掩模層；

步驟三、進(jìn)行光刻刻蝕形成多個(gè)柵極，各所述柵極由刻蝕后的所述柵介質(zhì)層、所述多晶硅柵和所述硬質(zhì)掩模層疊加而成；

步驟四、在各所述柵極的側(cè)面形成由氮化層材料組成的側(cè)墻；

步驟五、去除所述多晶硅柵頂部的所述硬質(zhì)掩模層，所述側(cè)墻具有突出在所述多晶硅柵頂部的突出結(jié)構(gòu)；

步驟六、形成由氮化層組成的接觸孔刻蝕停止層，所述接觸孔刻蝕停止層覆蓋在所述多晶硅柵表面、所述側(cè)墻的突出結(jié)構(gòu)的表面以及所述側(cè)墻的突出結(jié)構(gòu)下的所述側(cè)墻的側(cè)面以及所述柵極之間的所述半導(dǎo)體襯底表面；

步驟七、形成由氧化層組成的層間膜，所述層間膜將所述柵極之間的間隙完全填充并延伸到所述柵極的頂部；

步驟八、進(jìn)行第一次化學(xué)機(jī)械研磨，所述第一次化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液對(duì)氧化層的選擇比大于對(duì)氮化層的選擇比，使所述第一次化學(xué)機(jī)械研磨以所述接觸孔刻蝕停止層為停止層對(duì)所述層間膜進(jìn)行減薄并將所述柵極頂部的所述接觸孔刻蝕停止層表面露出；

步驟九、進(jìn)行第二次化學(xué)機(jī)械研磨，所述第二次化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液對(duì)氮化層和氧化層的選擇比相同且都大于對(duì)多晶硅的選擇比，使所述第二次化學(xué)機(jī)械研磨以所述多晶硅柵為停止層同時(shí)對(duì)高于所述多晶硅柵頂部表面的由氮化層組成的所述接觸孔刻蝕停止層和所述側(cè)墻以及由氧化層組成的所述層間膜進(jìn)行研磨實(shí)現(xiàn)所述柵極的平坦化。

2.如權(quán)利要求1所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述硬質(zhì)掩模層由氮化層組成。

3.如權(quán)利要求1所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述半導(dǎo)體襯底為硅襯底。

4.如權(quán)利要求1所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述柵介質(zhì)層為柵氧化層。

5.如權(quán)利要求1所述的柵極的制造方法，其特征在于：步驟一提供的所述半導(dǎo)體襯底中形成有場(chǎng)氧化層，由所述場(chǎng)氧化層隔離出有源區(qū)。

6.如權(quán)利要求5所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述有源區(qū)包括核心區(qū)域?qū)?yīng)的有源區(qū)和輸入輸出區(qū)域?qū)?yīng)的有源區(qū)。

7.如權(quán)利要求6所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述柵極對(duì)應(yīng)的原件包括核心原件和輸入輸出原件。

8.如權(quán)利要求7所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述原件為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

9.如權(quán)利要求8所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述原件包括n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管和p型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

10.如權(quán)利要求9所述的柵極的制造方法，其特征在于：步驟四的所述側(cè)墻形成之后還包括在所述柵極兩側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底表面形成原件的源區(qū)和漏區(qū)的步驟。

11.如權(quán)利要求10所述的柵極的制造方法，其特征在于：在形成所述原件的源區(qū)和漏區(qū)的過程中包括原件增強(qiáng)工藝，所述原件增強(qiáng)工藝使相應(yīng)的所述原件的柵極的高度降低，增加各所述柵極之間的高度差。

12.如權(quán)利要求11所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述原件增強(qiáng)工藝為鍺硅工藝。

13.如權(quán)利要求12所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述原件增強(qiáng)工藝在所述p型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源區(qū)或漏區(qū)形成鍺硅層。

14.如權(quán)利要求5所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述場(chǎng)氧化層為淺溝槽場(chǎng)氧，采用淺溝槽隔離工藝形成。

15.如權(quán)利要求1所述的柵極的制造方法，其特征在于：步驟九中所述第二次化學(xué)機(jī)械研磨的研磨液對(duì)氮化層、氧化層和多晶硅的選擇比為5:5:1。