栅极结构的制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115332061A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202211250270.9(22)申请日2022.10.13(71)申请人合肥晶合集成电路股份有限公司地址230012安徽省合肥市新站区合肥综合保税区内西淝河路88号(72)发明人张静许宗能牛龙(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237专利代理师顾丹丽(51)Int.Cl.H01L21/28(2006.01)H01L21/033(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图11页(54)发明名称栅极结构的制作方法(57)摘要本发明提供一种栅极结构的制作方法。该制作方法包括：提供基底，基底上表面包括沿第一方向伸长且跨越多个有源区的多个第一区域、跨越第一区域的多个第二区域、以及位于相邻两个第一区域之间的第三区域；在基底的上表面形成栅极材料层和硬掩模层；刻蚀去除第二区域上的硬掩模层形成凹槽，在凹槽的内表面形成聚合物层；刻蚀去除第三区域上的硬掩模层，且在该刻蚀过程中，聚合物层作为牺牲层，且第三区域上的栅极材料层的上表面露出时，露出凹槽底面的栅极材料层的上表面；以第一区域上保留的硬掩模层为掩模，刻蚀栅极材料层以形成栅极。如此，栅极的制造成本较低，且避免了有机底层结构层的刻蚀工艺窗口较窄的问题。CN115332061ACN115332061A权利要求书1/2页1.一种栅极结构的制作方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底中具有隔离区和由所述隔离区限定的多个有源区；所述基底的上表面包括沿第一方向伸长的多个第一区域、沿第二方向伸长的多个第二区域、以及位于相邻两个所述第一区域之间的第三区域，每个所述第一区域跨越多个所述有源区，每个所述第二区域跨越所述第一区域，每个所述第二区域的部分与所述第一区域重叠且其余部分与所述第三区域重叠；在所述基底的上表面形成栅极材料层以及位于所述栅极材料层上的硬掩模层；在所述硬掩模层上形成图形化的第一掩模层，以所述图形化的第一掩模层为掩模，刻蚀去除每个所述第二区域上的硬掩模层形成凹槽，所述凹槽的底面位于所述栅极材料层的上表面；在所述凹槽内形成聚合物层，所述聚合物层覆盖所述凹槽的内表面；形成图形化的第二掩模层，以所述图形化的第二掩模层为掩模，刻蚀去除所述第三区域上的硬掩模层并露出所述第三区域上的栅极材料层的上表面；在刻蚀去除所述第三区域上的硬掩模层的过程中，所述聚合物层作为牺牲层保护下方的栅极材料层，且所述第三区域上的栅极材料层的上表面露出时，露出所述凹槽底面的栅极材料层的上表面；以及以所述第一区域上保留的硬掩模层为掩模，刻蚀所述栅极材料层以形成栅极。2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述刻蚀去除每个所述第二区域上的硬掩模层形成凹槽的步骤中，通过调整刻蚀气体和刻蚀气体比例，以在形成所述凹槽的同时于所述凹槽的内表面形成所述聚合物层。3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述形成图形化的第二掩模层的方法包括：形成覆盖所述硬掩模层和所述聚合物层的无定形碳层、覆盖所述无定形碳层的底部抗反射层、以及覆盖所述底部抗反射层的第二光刻胶层；以及对所述第二光刻胶层进行曝光和显影，形成图形化的第二掩模层。4.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述刻蚀去除所述第三区域上的硬掩模层的方法包括：以所述图形化的第二掩模层为掩模，刻蚀所述第三区域上的底部抗反射层、无定形碳层和硬掩模层直至露出所述第三区域上栅极材料层的上表面。5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，通过调整所述无定形碳层的厚度和/或调整刻蚀去除所述第三区域上的硬掩模层的过程中的刻蚀条件，使得所述第三区域上栅极材料层的上表面露出时，露出所述凹槽底面的栅极材料层的上表面。6.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述无定形碳层的厚度为1000埃~1200埃，所述底部抗反射层的厚度为300埃~450埃。7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，利用刻蚀去除所述第三区域上的硬掩模层的过程中存在的刻蚀损耗，使得所述第三区域上栅极材料层的上表面露出时，露出所述凹槽底面的栅极材料层的上表面。8.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述基底的上表面形成所述栅极材料层之前，在所述基底的上表面形成栅氧化层。9.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述硬掩模层包括自下而上依次堆叠的第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层。2CN115332061A权利要求书2/2页10.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述栅极材料层包括多晶硅层。3CN115332061A说明书1/8页栅极结构的制作方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种栅极结构的制作方法。背景技术[0002]目前，在40n