一种体硅金属栅极制作工艺优化方法技术

本发明专利技术公开了一种体硅金属栅极制作工艺优化方法，其可满足金属栅极的小尺寸制作要求，可避免金属栅极的宽度不一致或宽度增加的问题出现，制作工艺步骤包括：提供衬底，在衬底上制作多晶硅栅极，在多晶硅栅极的外表面依次形成侧墙、刻蚀停止层、层间介质层，对层间介质层、刻蚀停止层、侧墙、多晶硅栅极的顶端进行依次研磨，刻蚀研磨后剩余的多晶硅栅极，形成第一固定宽度的刻蚀槽，沉积薄膜，刻蚀层间介质层、刻蚀停止层、侧墙的上表面的薄膜及刻蚀槽内底端的薄膜，刻蚀槽内的薄膜之间的宽度为第二固定宽度，沉积金属栅材料，对层间介质层、刻蚀停止层、侧墙的上表面的金属栅材料以及刻蚀槽中的金属栅材料的上部进行研磨，形成金属栅极。极。极。

【技术实现步骤摘要】
一种体硅金属栅极制作工艺优化方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体为一种体硅金属栅极制作工艺优化方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路集成化程度的不断提高，半导体芯片作为集成电路的主要构件，其尺寸也随之减小，在半导体晶体管制作工艺中，芯片特征尺寸主要通过栅极宽度衡量。半导体器件栅极宽度的减少虽然可以满足集成电路的高集成化要求，但是也会带来一系列的负面效应，例如，场效应晶体管的金属栅极具有电压控制作用，但金属栅极宽度短到一定程度，源极与漏极之间易发生短路，产生漏电流，导致金属栅极的控制作用失效，因此，在金属栅极制作过程中，应不断对其制作工艺进行优化，金属栅极工艺的优化，不仅可使漏电减少数倍之多，而且也能使功耗得到很好的控制，在相同功耗下，整个半导体器件的性能可大幅提升。
[0003]但是，传统的多晶硅栅极制备工艺流程较为复杂，其在形成沟道层、多晶硅栅极之后，再去除多晶硅栅极填入金属栅极材料，在多晶硅栅极去除过程中，极易出现多晶硅栅极两侧的侧墙、底部的沟道层等被过刻蚀或刻蚀不均匀等问题出现，这极易导致后续填充的金属栅极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体硅金属栅极制作工艺优化方法，其特征在于，所述金属栅极的制作工艺步骤包括：S1、提供衬底，在所述衬底上制作多晶硅栅极；S2、在所述多晶硅栅极的外表面依次形成侧墙、刻蚀停止层、层间介质层；S3、对所述层间介质层、刻蚀停止层、侧墙、多晶硅栅极的顶端进行依次研磨；S4、刻蚀研磨后剩余的所述多晶硅栅极，形成第一固定宽度的刻蚀槽；S5、沉积薄膜，使所述薄膜覆盖在研磨后的所述层间介质层、刻蚀停止层、侧墙的上表面及所述刻蚀槽的内端面；S6、刻蚀所述层间介质层、刻蚀停止层、侧墙的上表面的薄膜及所述刻蚀槽内底端的薄膜，所述刻蚀槽内的薄膜之间间隙的宽度为第二固定宽度；S7、沉积金属栅材料，使所述金属栅材料填充于所述刻蚀槽内，并使所述金属栅材料覆盖在所述层间介质层、刻蚀停止层、侧墙的上表面，所述刻蚀槽内的所述金属栅材料的宽度为所述第二固定宽度；S8、对所述层间介质层、刻蚀停止层、侧墙的上表面的金属栅材料以及所述刻蚀槽中的所述金属栅材料的上部进行研磨，形成金属栅极，所述金属栅极的最小宽度即为所述第二固定宽度。2.根据权利要求1所述的一种体硅金属栅极制作工艺优化方法，其特征在于，步骤S2中，所述侧墙主要包括第一氮化硅，所述刻蚀停止层的材质为第二氮化硅，所述层间介质层的材质为二氧化硅。3.根据权利要求2所述的一种体硅金属栅极制作工艺优化方法，其特征在于，依次形成所述侧墙、刻蚀停止层、层间介质层的具体步骤为：S21，在所述多晶硅栅极的外表面及所述衬底的上方沉积所述第一氮化硅，采用光刻刻蚀工艺对所述衬底上方的所述第一氮化硅进行刻蚀，形成所述侧墙；S22，在所述侧墙及其两侧的所述衬底上方沉积所述第二氮化硅，采用光刻刻蚀工艺形成所述刻蚀停止层；S23，在所述刻蚀停止层的外表面沉积所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘格致，叶甜春，陈少民，李彬鸿，
申请(专利权)人：广东省大湾区集成电路与系统应用研究院，
类型：发明
国别省市：