[發(fā)明專利]柵極的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810768542.1
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109037053B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鎮(zhèn)全
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/3105
• 代理公司: 上海浦一知識產(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；所述硬質(zhì)掩模 層由第一氮化層和第二氧化層疊加而成；

步驟三、進行光刻刻蝕形成多個柵極，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、進行組件增強工藝，所述組件增強工藝使各所述柵極的所述第二氧化層表面具有高度差；

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柵極的頂部的所述硬質(zhì)掩模 層表面、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，各區(qū)域的所述層間膜的頂部表面都高于最高的所述接觸孔刻蝕停止層的頂部表面；

步驟八、采用化學(xué)機械研磨工藝進行第一次平坦化，所述第一次平坦化以最高的所述接觸孔刻蝕停止層為停止層，所述第一次平坦化后所述層間膜的表面和對應(yīng)的所述接觸孔刻蝕停止層的表面相平；

步驟九、以對氧化層、氮化層和多晶硅材料無選擇性蝕刻方式的干刻工藝進行回刻實現(xiàn)第二次平坦化，所述第二次平坦化后要求將所述多晶硅柵表面露出，得到各區(qū)域都相平的所述柵極。

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

3.如權(quán)利要求1所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述柵介質(zhì)層包括高介電常數(shù)層，在所述高介電常數(shù)層和所述半導(dǎo)體襯底之間還具有界面層；在步驟九之后還包括去除所述多晶硅柵的步驟，之后在所述多晶硅柵被去除的區(qū)域形成金屬柵，由包括了所述高介電常數(shù)層的所述柵介質(zhì)層和所述金屬柵疊加形成HKMG。

4.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)體襯底中形成有場氧化層，由所述場氧化層隔離出有源區(qū)。

5.如權(quán)利要求4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)和核心區(qū)域外的有源區(qū)。

6.如權(quán)利要求5所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述核心區(qū)域外的所述有源區(qū)中的所述多晶硅柵的尺寸大于所述核心區(qū)域中的所述有源區(qū)中的所述多晶硅柵的尺寸。

7.如權(quán)利要求5所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述柵極對應(yīng)的組件包括核心組件和核心區(qū)域外組件。

8.如權(quán)利要求7所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述核心區(qū)域外組件為輸入輸出組件。

9.如權(quán)利要求7所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述組件為場效應(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：所述組件包括n型場效應(yīng)晶體管和p型場效應(yīng)晶體管。

11.如權(quán)利要求10所述的柵極的制造方法，其特征在于：步驟五完成所述組件增強工藝之后還包括在所述柵極兩側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底表面形成組件的源區(qū)和漏區(qū)的步驟。

12.如權(quán)利要求11所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述組件增強工藝使相應(yīng)的所述組件的柵極的高度降低。

13.如權(quán)利要求12所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述組件增強工藝為鍺硅工藝。

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

15.如權(quán)利要求4所述的柵極的制造方法，其特征在于：所述場氧化層為淺溝槽場氧，采用淺溝槽隔離工藝形成。