栅极及晶体管的制作方法技术

技术编号:3231687 阅读:132 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种栅极的制作方法,包括:在半导体衬底上依次形成栅介电层和多晶硅层,所述半导体衬底分为器件密集区和器件非密集区;刻蚀多晶硅层和栅介电层至露出半导体衬底,形成栅极;刻蚀栅极,使器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密集区的栅极关键尺寸一致,达到目标尺寸。本发明专利技术还提供一种晶体管的制作方法。使最终器件密集区的栅极关键尺寸比器件非密集区的栅极关键尺寸一致,达到目标尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制作领域,尤其涉及斥册极及晶体管的制作方法。
技术介绍
随着半导体制造技术的飞速发展,为了达到更快的运算速度、更大的数 据存储量以及更多的功能,集成电路晶片朝向更高的元件密度、高集成度方 向发展,半导体器件的栅极尺寸变得越来越细且长度变得较以往更短。现有在形成栅极的工艺中,如图l所示,提供半导体衬底IOO,所述半导 体衬底1 OO分为器件密集区I和器件非密集区II;在半导体衬底1 OO上形成栅介 电层102,所述形成栅介电层102的方法为热氧化法或化学气相沉积法;用化 学气相沉积法在栅介电层102上沉积多晶石圭层104;用物理气相沉积或化学气 相沉积方法在多晶硅层104上形成腐蚀阻挡层106,所述腐蚀阻挡层106的材料 为氮化硅或氮氧化硅等,用以在刻蚀过程中保护多晶硅层104;用旋涂法在腐 蚀阻挡层106上形成光刻胶层108,经过曝光显影工艺,在光刻胶层108上定义 4册才及图形。如图2所示,以光刻胶层108为掩膜,用干法蚀刻法刻蚀腐蚀阻挡层106、 多晶硅层104和栅介电层102至露出半导体衬底100,在器件密集区I形成4册极 104a,在器件非密集区II形成栅极104b。所述刻蚀气体为氯气和氧气组合,氯 气与氧气的流量比为l-4,通入气体时间为10s 20s;氯气和氧气组合的刻蚀气 体在刻蚀腐蚀阻挡层106和多晶硅层104,形成栅-才及104a、 104b的过程中,会 造成器件密集区I的栅极104a关键尺寸比器件非密集区II的栅极104b关键尺寸 小,即器件非密集区II的栅极104b关键尺寸达到目标尺寸,而器件密集区I的 才册极104a关4建尺寸比目标尺寸小。如图3所示,灰化法去除光刻胶层108;湿法刻蚀法去除残留光刻胶层108 和腐蚀阻挡层106。在申请号为200410093459的中国专利申请中,还可以发现更多与上述技 术方案相关的信息,形成4册一及的方法。现有技术,氯气和氧气组合的刻蚀气体在刻蚀腐蚀阻挡层和多晶硅层, 形成栅极的过程中,会造成器件密集区的栅极关键尺寸比器件非密集区的栅 极关键尺寸短,进而会造成不同器件密集区栅极关键尺寸的不同,导致良率 的下降的缺陷。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种,使器件密集区 与器件非密集区的栅极关4定尺寸一致,达到目标尺寸。为解决上述问题,本专利技术提供一种栅极的制作方法,包括在半导体衬 底上依次形成栅介电层和多晶硅层,所述半导体衬底分为器件密集区和器件 非密集区;刻蚀多晶硅层和栅介电层至露出半导体衬底,形成栅极;刻蚀栅 极,使器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密集区的栅极关键尺寸一致,达 到目标尺寸。可选的,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体为氯气和氧气组合时,刻蚀栅 极采用溴化氢和氧气的气体组合。所述氯气和氧气的流量比值为1~4。通入氯 气和氧气的时间为5s 15s。所述溴化氢和氧气的流量比值为2 5。通入溴化氢 和氧气的时间为5s 15s。可选的,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体为溴化氢和氧气组合时,刻蚀 栅极釆用氯气和氧气的气体组合。所述溴化氢和氧气的流量比值为2~5。通入 溴化氢和氧气的时间为5s 15s。所述氯气和氧气的流量比值为1 4。通入氯气 和氧气的时间为5s 15s。可选的,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体使器件密集区的栅极关键尺寸 比器件非密集区的栅极关键尺寸小时,刻蚀栅极的气体使器件密集区的栅极关键尺寸变化比器件非密集区的栅极关键尺寸变化小;或者刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体使器件密集区的栅极关键尺寸比器件非密集区的栅极关键尺 寸大时,刻蚀栅极的气体使器件密集区的栅极关键尺寸变化比器件非密集区 的栅极关键尺寸变化大。本专利技术提供一种晶体管的制作方法,包括在半导体衬底上依次形成栅 介电层、多晶硅层和腐蚀阻挡层,所述半导体衬底分为器件密集区和器件非 密集区;刻蚀腐蚀阻挡层、多晶硅层和栅介电层至露出半导体衬底,形成栅 极;刻蚀栅极,使器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密集区的栅极关键尺 寸一致,达到目标尺寸;去除腐蚀阻挡层后,依次在栅极两侧的半导体衬底 中形成低掺杂漏极,在栅极两侧形成侧墙,在栅极两侧的半导体衬底中形成 源才及/漏才及。可选的,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体为氯气和氧气组合时,刻蚀栅 极采用溴化氩和氧气的气体组合。所述氯气和氧气的流量比值为1~4。通入氯 气和氧气的时间为5s 15s。所述溴化氢和氧气的流量比值为2 5。通入溴化氢 和氧气的时间为5s 15s。可选的,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体为溴化氢和氧气組合时,刻蚀 栅极采用氯气和氧气的气体组合。所述溴化氢和氧气的流量比值为2 5。通入 溴化氢和氧气的时间为5s 15s。所述氯气和氧气的流量比值为1 4。通入氯气 和氧气的时间为5s 15s。可选的,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体使器件密集区的栅极关键尺寸 比器件非密集区的栅极关键尺寸小时,刻蚀栅极的气体使器件密集区的栅极 关键尺寸变化比器件非密集区的栅极关键尺寸变化小;或者刻蚀多晶硅层和 栅介电层的气体使器件密集区的栅极关键尺寸比器件非密集区的栅极关键尺寸大时,刻蚀栅极的气体使器件密集区的栅极关键尺寸变化比器件非密集区 的栅极关键尺寸变化大。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点形成栅极后,刻蚀栅极,所述刻蚀气体使器件密集区的栅极关键尺寸比器件非密集区的栅极关键尺寸一 致,达到目标尺寸。由于最终形成的器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密 集区的栅极关键尺寸一致,提高栅极的质量。附图说明图1至图3是现有工艺制作栅极的示意图; 图4是本专利技术制作栅极的具体实施方式流程图; 图5是本专利技术制作晶体管的具体实施方式流程图; 图6至图9是本专利技术制作栅极的第一实施例示意图; 图10至图13是本专利技术制作晶体管的第一实施例示意图; 图14至图17是本专利技术制作栅极的第二实施例示意图; 图18至图21是本专利技术制作晶体管的第二实施例示意图。 具体实施例方式本专利技术形成栅极后,刻蚀栅极,所述刻蚀气体使器件密集区的栅极关键 尺寸比器件非密集区的栅极关键尺寸一致,达到目标尺寸。由于最终形成的 器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密集区的栅极关键尺寸一致,提高栅极 的质量。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图4是本专利技术制作栅极的第一具体实施方式流程图。如图4所示,执行 步骤S101,在半导体衬底上依次形成栅介电层和多晶硅层,所述半导体衬底分为器件密集区和器件非密集区;执行步骤S102,刻蚀多晶硅层和栅介电层至露出半导体衬底,形成栅极;执行步骤S103,刻蚀栅极,使器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密集区的栅极关键尺寸一致,达到目标尺寸。图5是本专利技术制作晶体管的具体实施方式流程图。如图5所示,执行步骤S201,在半导体村底上依次形成4册介电层、多晶硅层和腐蚀阻挡层,所述半导体衬底分为器件密集区和器件非密集区;执行步骤S202,刻蚀腐蚀阻挡层、多晶硅层和栅介电层至露出半导体衬底,形成栅极;执行步骤S203,刻蚀栅极,使器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密集区的栅极关键尺寸一致,达到目标尺寸;执行步骤S204,去除腐蚀阻挡层后,依次在栅极两侧的半导体衬底中形成低掺杂漏极,在栅极两侧形成侧墙,在棚-极两侧的半导体衬底中形成源杉L/漏极。实施例一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种栅极的制作方法,其特征在于,包括: 在半导体衬底上依次形成栅介电层和多晶硅层,所述半导体衬底分为器件密集区和器件非密集区; 刻蚀多晶硅层和栅介电层至露出半导体衬底,形成栅极; 刻蚀栅极,使器件密集区的栅极关键尺寸与器件 非密集区的栅极关键尺寸一致,达到目标尺寸。

【技术特征摘要】
1. 一种栅极的制作方法,其特征在于,包括在半导体衬底上依次形成栅介电层和多晶硅层,所述半导体衬底分为器件密集区和器件非密集区;刻蚀多晶硅层和栅介电层至露出半导体衬底,形成栅极;刻蚀栅极,使器件密集区的栅极关键尺寸与器件非密集区的栅极关键尺寸一致,达到目标尺寸。2. 根据权利要求1所述栅极的制作方法,其特征在于,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体为氯气和氧气组合时,刻蚀栅极釆用溴化氢和氧气的气体组合。3. 根据权利要求2所述栅极的制作方法,其特征在于,所述氯气和氧气的流量比值为1~4。4. 根据权利要求3所述栅极的制作方法,其特征在于,通入氯气和氧气的时间为5s 15s。5. 根据权利要求2所述栅极的制作方法,其特征在于,所述溴化氢和氧气的;危量比4直为2~5。6. 根据权利要求5所述栅极的制作方法,其特征在于,通入溴化氢和氧气的时间为5s 15s。7. 根据权利要求1所述栅极的制作方法,其特征在于,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体为溴化氢和氧气组合时,刻蚀栅极采用氯气和氧气的气体组合。8. 根据权利要求7所述栅极的制作方法,其特征在于,所述溴化氢和氧气的5危量比值为2~5。9. 才艮据权利要求8所述栅极的制作方法,其特征在于,通入溴化氢和氧气的时间为5s 15s。10. 根据权利要求7所述栅极的制作方法,其特征在于,所述氯气和氧气的流量比^直为1~4。11. 根据权利要求IO所述栅极的制作方法,其特征在于,通入氯气和氧气的时间为5s 15s。12. 根据权利要求1所述栅极的制作方法,其特征在于,刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体使器件密集区的栅极关键尺寸比器件非密集区的栅极关键尺寸小时,刻蚀栅极的气体使器件密集区的栅极关键尺寸变化比器件非密集区的栅极关键尺寸变化小;或者刻蚀多晶硅层和栅介电层的气体使器件密集区的栅极关键尺寸比器件非密集区的栅极关键尺寸大时,刻蚀栅极的气体使器件密集区的栅极关键尺寸变化比器件非密集区的栅极关键尺寸变化大。13. —种晶体管的制作方法,其特征在于,包括在半导体衬底上依次形成栅介电层、多晶硅层和腐蚀阻挡层,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海华黄怡张海洋
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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