金属栅极及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110148585A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910399076.9(22)申请日2019.05.14(71)申请人上海集成电路研发中心有限公司地址201210上海市浦东新区张江高科技园区高斯路497号(72)发明人杨渝书伍强李艳丽(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代理人郑星(51)Int.Cl.H01L21/8234(2006.01)H01L27/088(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图7页(54)发明名称金属栅极及其制造方法(57)摘要本发明提供的一种金属栅极及其制造方法，在金属栅极的制造方法中，在以第二硬掩模层为掩模，刻蚀第一硬掩模层，并停止在部分深度的第一硬掩模层中，将第一图形和第二图形复制至第一硬掩模层中，以形成图形化的第一硬掩模层时，第一区刻蚀和第二区刻蚀都以第二硬掩模层为掩模，使得第一区和第二区在这个刻蚀过程中产生的聚合物的材料完全相同，因此，这些残留物没有对后续形成的栅极第一图形和第二图形的形貌造成影响，降低了工艺难度，提高了工艺稳定性。CN110148585ACN110148585A权利要求书1/2页1.一种金属栅极的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一基底，所述基底包括第一区和第二区，所述基底上形成有栅极膜层和第一硬掩模层，在第一区的基底上还形成有依次叠加的图形化的硅材料层和图形化的第二硬掩模层，在第二区的基底上还形成有图形化的第二硬掩模层，所述第一区的图形化的所述硅材料层和图形化的所述第二硬掩模层具有第一图形，所述第二区的图形化的所述第二硬掩模层具有第二图形；以所述第二硬掩模层为掩模，刻蚀所述第一硬掩模层，并停止在部分深度的第一硬掩模层中，将所述第一图形和第二图形复制至第一硬掩模层中，以形成图形化的第一硬掩模层；以及以图形化的第一硬掩模层和第二硬掩模层为掩模，刻蚀所述栅极膜层，并停止在部分深度的所述栅极膜层中，将所述第一图形和第二图形复制至栅极膜层中，以形成图形化的栅极膜层。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，提供一基底，所述基底包括第一区和第二区，在所述基底上形成有栅极膜层和第一硬掩模层，在第一区的基底上形成有叠加的图形化的硅材料层和图形化的第二硬掩模层，在第二区的基底上形成有图形化的第二硬掩模层，第一区的图形化的硅材料层和图形化的第二硬掩模层具有第一图形，第二区的图形化的第二硬掩模层具有第二图形包括以下步骤：提供一基底，在所述基底上依次形成有栅极膜层、第一硬掩模层和图形化的硅材料层，所述基底包括第一区和第二区，图形化的所述硅材料层在第二区具有初始第二图形，图形化的所述硅材料层在初始第二图形处具有开口；在所述基底上形成第二硬掩模层，所述第二硬掩模层覆盖图形化的所述硅材料层以及所述开口的侧壁；在所述第一区的基底上形成图形化的复合阻挡结构，图形化的所述复合阻挡结构具有第一图形；以及以图形化的所述复合阻挡结构和第二硬掩模层为掩模，刻蚀所述第二硬掩模层和硅材料层，将所述第一图形复制至所述硅材料层，同时保留所述开口侧壁上的部分所述第二硬掩模层，以生成第二图形，形成图形化的硅材料层，再去除图形化的所述有机复合层。3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，提供一基底，在所述基底上依次形成有栅极膜层、第一硬掩模层和图形化的硅材料层，所述基底包括第一区和第二区，图形化的所述硅材料层在第二区具有初始第二图形，图形化的所述硅材料层在初始第二图形处具有开口包括以下步骤：提供一基底，在所述基底上依次形成栅极膜层、第一硬掩模层、硅材料层和初始有机复合层；在所述初始有机复合层上形成第一光刻胶层，并形成图形化的第一光刻胶层，图形化的所述第一光刻胶层在第二区具有初始第二图形；以图形化的所述的第一光刻胶层为掩模，刻蚀所述初始有机复合层和硅材料层，将所述初始第二图形复制至所述硅材料层中，以形成图形化的硅材料层，图形化的所述硅材料层在初始第二图形处具有开口；以及通过灰化方式和清洗工艺去除剩余的初始有机复合层。2CN110148585A权利要求书2/2页4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述第一硬掩模层包括依次形成于栅极膜层上的氧化硅层和氮化硅层；所述硅材料层的材料为多晶硅。5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述氧化硅层的厚度为所述氮化硅层的厚度为所述硅材料层的厚度为6.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述第一光刻胶层的厚度为7.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，采用ALD原子层沉积工艺在所述基底上沉积均匀厚度的第二硬掩模层。8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第二硬掩模层的厚度为16nm-20nm。9.如权利要求2所述的制造方法