[發明專利]一種柵極特征尺寸的控制方法及場效應晶體管

有效

• 申請號: 202110231131.0
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113097294B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 顏丙杰
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 劉鶴;張穎玲

本申請實施例提供一種柵極特征尺寸的控制方法及場效應晶體管，應用于自對準雙圖案工藝，其中，所述方法包括：在柵極介質層上，依次形成至少兩個隔離側墻、包裹每一所述隔離側墻的犧牲層、和位于所述犧牲層表面的低溫氧化物層，其中，所述隔離側墻用于定義柵極的特征尺寸；對所述低溫氧化物層和所述犧牲層，依次進行刻蝕處理，以暴露出所述隔離側墻中的目標隔離側墻；對所述目標隔離側墻進行減薄處理，得到減薄隔離側墻，通過所述減薄隔離側墻刻蝕所述柵極介質層，形成所述柵極。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，涉及但不限于一種柵極特征尺寸的控制方法及場效應晶體管。

背景技術

在鰭式場效應晶體管(Fin Field-Effect Transistor，FINFET)的柵極(Gate，G)的自對準雙圖案(Self-Aligned Double Patterning，SADP)形成工藝中，為了保證器件的多樣性，需要對同時形成的柵極的一部分做關鍵尺寸(Critical Dimension，CD)的縮小。

相關技術中對柵極的關鍵尺寸進行縮減時，在濕法清洗過程中，會使用濃度較高的濃硫酸等清洗液，然而，濃度較高的濃硫酸會對SADP工藝中作為柵極圖案的隔離側墻產生氧化和腐蝕，使得隔離側墻的邊緣粗糙度(Line Edge Roughness，LER)變大，進而影響柵極形成過程的良率。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供一種柵極特征尺寸的控制方法及場效應晶體管。

本申請的技術方案是這樣實現的：

第一方面，本申請實施例提供一種柵極特征尺寸的控制方法，應用于自對準雙圖案工藝，所述方法包括：

在柵極介質層上，依次形成至少兩個隔離側墻、包裹每一所述隔離側墻的犧牲層、和位于所述犧牲層表面的低溫氧化物層，其中，所述隔離側墻用于定義柵極的特征尺寸；

對所述低溫氧化物層和所述犧牲層，依次進行刻蝕處理，以暴露出所述隔離側墻中的目標隔離側墻；

對所述目標隔離側墻進行減薄處理，得到減薄隔離側墻；

通過所述減薄隔離側墻刻蝕所述柵極介質層，形成所述柵極。

在一些實施例中，所述對所述低溫氧化物層和所述犧牲層，依次進行刻蝕處理之前，所述方法還包括：

依次形成位于所述低溫氧化物層之上的抗反射層和光刻膠層；

所述對所述低溫氧化物層和所述犧牲層，依次進行刻蝕處理，以暴露出所述隔離側墻中的目標隔離側墻，包括：

通過將設置于所述光刻膠層上的預設圖案，依次轉移至所述抗反射層、所述低溫氧化物層和所述犧牲層中，以暴露出所述目標隔離側墻。

在一些實施例中，所述抗反射層包括介電抗反射涂層，所述介電抗反射涂層包括任意一種含氮化合物。

在一些實施例中，在所述減薄處理過程中，所述低溫氧化物層同時被去除；所述方法還包括：

去除所述犧牲層，以暴露出所述隔離側墻中的未經過所述減薄處理的非目標隔離側墻；

通過所述非目標隔離側墻刻蝕所述柵極介質層，形成所述柵極。

在一些實施例中，所述犧牲層包括旋涂碳層；所述去除所述犧牲層，包括：

在第一預設工藝參數下，對所述旋涂碳層進行灰化處理，得到含碳聚合物；

采用預設濃度的腐蝕溶液，去除所述旋涂碳層，其中，所述第一預設工藝參數包括預設溫度和/或預設氣體濃度。