專利名稱：柵極制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種柵極制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，作為衡量半導(dǎo)體制造技術(shù)工藝水平的柵極的線寬也越來越小。目前，柵極的線寬已經(jīng)能夠做到65nm甚至更小。小的柵極線寬可以減小形成的半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)電壓，進(jìn)而減小功耗；并且，小的柵極線寬也可以使形成的半導(dǎo)體器件的尺寸減小，提高集成度，增加單位面積上的半導(dǎo)體器件的數(shù)量，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。請(qǐng)參考圖IA至圖1E，其為現(xiàn)有技術(shù)中一種柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖IA所示，首先，提供半導(dǎo)體襯底10，所述半導(dǎo)體襯底10中可以摻入N型雜質(zhì)或P型雜質(zhì)。如圖IB所示，在所述半導(dǎo)體襯底10上依次形成柵極介質(zhì)層11和柵極導(dǎo)電層12， 所述柵極介質(zhì)層11的材質(zhì)可以是二氧化硅或氮氧化硅，所述柵極導(dǎo)電層12的材質(zhì)一般為
多晶娃。如圖IC所示，在所述柵極導(dǎo)電層12上旋涂光阻層，并利用曝光顯影等工藝圖案化所述光阻層，從而在所述柵極導(dǎo)電層12上形成圖案化光阻層13a，所述圖案化光阻層13a的厚度為1500 2000人。為了滿足柵極線寬縮小的要求，所述圖案化光阻層13a的材質(zhì)優(yōu)選為深紫外光阻，例如193nm光阻。如圖ID所示，以所述圖案化光阻層13a為掩膜，刻蝕所述柵極導(dǎo)電層12和柵極介質(zhì)層11，以形成圖案化柵極導(dǎo)電層1 和圖案化柵極介質(zhì)層11a。如圖IE所示，最后，去除所述圖案化光阻層13a，以形成柵極，所述柵極由圖案化柵極導(dǎo)電層1 和圖案化柵極介質(zhì)層Ila構(gòu)成。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，在上述的柵極制造方法中，由于深紫外光阻不耐顯影的原因，導(dǎo)致形成的圖案化光阻層13a的表面較為粗糙(roughness)，這將導(dǎo)致以圖案化光阻層13a為掩膜進(jìn)行刻蝕工藝時(shí)，欲刻蝕的膜層產(chǎn)生圖案失真或分辨率降低的問題，使得最終形成的柵極表面較為粗糙，進(jìn)而導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的漏電流增大，穩(wěn)定性下降；并且，由于所述圖案化光阻層13a不耐刻蝕過程中等離子體的高溫，因此在刻蝕過程中，所述圖案化光阻層13a的輪廓不易維持，極易發(fā)生變形或倒塌(Collapse)的現(xiàn)象。公開號(hào)為CN 101290879A的中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開了另一種柵極制造方法，請(qǐng)參考圖2A至圖2F，其為所述中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開的另一種柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖2A所示，首先，提供半導(dǎo)體襯底20，接著在所述半導(dǎo)體襯底20上形成柵極介質(zhì)層22和多晶硅層24。如圖2B所示，在所述多晶硅層M上形成金屬層26。如圖2C所示，在所述金屬層沈上旋涂光刻膠層，并通過曝光顯影工藝圖形化所述光刻膠層，以形成柵極的光刻膠圖案27。如圖2D所示，刻蝕未被所述光刻膠圖案27覆蓋的金屬層，以在所述金屬層沈中形成柵極圖案26a。如圖2E所示，刻蝕未被所述柵極圖案26a覆蓋的多晶硅層，在所述刻蝕過程中，在所述柵極圖案26a覆蓋的多晶硅層側(cè)壁形成聚合物層23。如圖2F所示，接著，去除所述聚合物層23，以形成頂部具有柵極圖案26a的多晶硅柵極Ma。如圖2G所示，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底20執(zhí)行退火工藝，通過退火工藝使柵極圖案26a 中的部分金屬與多晶硅柵極2 頂部的多晶硅反應(yīng)生成金屬硅化物層Mb，該金屬硅化物層24b和多晶硅柵極2 共同形成半導(dǎo)體器件的柵極。在所述中國(guó)專利申請(qǐng)文件的柵極制造方法中，通過在多晶硅層M上形成金屬層 26作為硬掩膜層，并在刻蝕過程中形成的多晶硅柵極側(cè)壁形成聚合物層，保護(hù)多晶硅柵極 24a的側(cè)壁不受影響；但是，該柵極制造方法并未對(duì)光刻膠圖案27進(jìn)行表面處理，因此利用該方法形成的光刻膠圖案27的表面較為粗糙，這將導(dǎo)致以光刻膠圖案27為掩膜形成的柵極圖案^a的側(cè)壁也較為粗糙，使得最終形成的柵極表面較為粗糙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種柵極制造方法，以有效修復(fù)圖案化光阻層，防止刻蝕過程中出現(xiàn)圖案化光阻層變形或倒塌的現(xiàn)象，避免進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移時(shí)產(chǎn)生失真的現(xiàn)象，有利于形成表面平滑的柵極。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種柵極制造方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極介質(zhì)層和柵極導(dǎo)電層；在所述柵極導(dǎo)電層上形成圖案化光阻層；在所述圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元；以所述第一掩膜單元為掩膜，刻蝕所述柵極導(dǎo)電層和柵極介質(zhì)層；去除所述第一掩膜單元，以形成柵極?？蛇x的，在所述柵極制造方法中，所述聚合物層是利用第一表面處理工藝形成的， 所述第一表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫?？蛇x的，在所述柵極制造方法中，所述第一表面處理工藝中，溴化氫的流量為 50 500sccm，源功率為200 1500W，偏壓功率為0 200W，腔室壓力為3 lOmTorr。可選的，在所述柵極制造方法中，所述圖案化光阻層的厚度為1500 2000人。本發(fā)明還提供一種柵極制造方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極介質(zhì)層、柵極導(dǎo)電層和硬掩膜層；在所述硬掩膜層上形成圖案化光阻層；在所述圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和所述聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元；以所述第一掩膜單元為掩膜，刻蝕所述硬掩膜層形成圖案化硬掩膜層；在所述第一掩膜單元和圖案化硬掩膜層表面形成硬化層，所述第一掩膜單元、圖案化硬掩膜層和所述硬化層構(gòu)成第二掩膜單元；以所述第二掩膜單元為掩膜，刻蝕所述柵極導(dǎo)電層和柵極介質(zhì)層； 去除所述第二掩膜單元，以形成柵極。可選的，在所述柵極制造方法中，所述聚合物層是利用第一表面處理工藝形成的， 所述第一表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫。
可選的，在所述柵極制造方法中，所述第一表面處理工藝中，溴化氫的流量為 50 500sccm，源功率為200 1500W，偏壓功率為0 200W，腔室壓力為3 lOmTorr?？蛇x的，在所述柵極制造方法中，所述硬化層是利用第二表面處理工藝形成的，第二表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫和氧氣?？蛇x的，在所述柵極制造方法中，所述第二表面處理工藝中，溴化氫的流量為 50 500sccm，氧氣的流量為5 lOOsccm，源功率為200 1500W，偏壓功率為0 200W， 腔室壓力為3 IOmTorr。可選的，在所述柵極制造方法中，所述硬掩膜層包括依次形成在柵極導(dǎo)電層上的第一硬掩膜層、第二硬掩膜層和底部抗反射涂層?？蛇x的，在所述柵極制造方法中，在形成所述硬掩膜層之前在所述柵極導(dǎo)電層上形成刻蝕停止層，并在形成所述第二掩膜單元后刻蝕未被第二掩膜單元覆蓋的刻蝕停止層。可選的，在所述柵極制造方法中，所述圖案化光阻層的厚度為1000 1600Λ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的柵極制造方法具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在形成圖案化光阻層后，在所述圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和所述聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元，由于所述聚合物層的存在，使得所述第一掩膜單元的表面較為平滑，粗糙程度降低，并且在刻蝕過程中所述第一掩膜單元不易變形或倒塌，可有效避免進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移時(shí)產(chǎn)生失真的現(xiàn)象，有利于形成表面平滑的柵極，提高半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性；此外，本發(fā)明還形成有硬掩膜層，并在形成第一掩膜單元和圖案化硬掩膜層后，在所述第一掩膜單元和圖案化硬掩膜層表面形成硬化層，所述第一掩膜單元、圖案化硬掩膜層和硬化層構(gòu)成第二掩膜單元，由于所述硬化層的存在，使得所述第二掩膜單元的表面較為平滑，并且在刻蝕過程中所述第二掩膜單元更加不易變形或倒塌，有利于形成輪廓更為良好的柵極。


圖IA至圖IE為現(xiàn)有技術(shù)中一種柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2A至圖2G為現(xiàn)有技術(shù)中另一種柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的柵極制造方法的流程圖；圖4A至圖4F為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的柵極制造方法的流程圖；圖6A至圖6H為本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
第一實(shí)施例請(qǐng)參考圖3，其為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的柵極制造方法的流程圖，結(jié)合該圖， 該柵極制造方法包括以下步驟步驟S300，提供半導(dǎo)體襯底；步驟S310，在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極介質(zhì)層和柵極導(dǎo)電層；步驟S320，在所述柵極導(dǎo)電層上形成圖案化光阻層；步驟S330，在圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元；步驟S340，以所述第一掩膜單元為掩膜，刻蝕柵極導(dǎo)電層和柵極介質(zhì)層；步驟S350，去除所述第一掩膜單元，以形成柵極。本發(fā)明第一實(shí)施例的柵極制造方法在形成圖案化光阻層后，在所述圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和所述聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元，由于所述聚合物層的存在，使得所述第一掩膜單元的表面較為平滑，粗糙程度降低，并且在刻蝕過程中所述第一掩膜單元不易變形或倒塌，可有效避免進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移時(shí)產(chǎn)生失真的現(xiàn)象，有利于形成表面平滑的柵極，提高半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性。具體請(qǐng)參考圖4A至圖4F，其為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖4A所示，首先，提供半導(dǎo)體襯底100，所述半導(dǎo)體襯底100的材質(zhì)可以是單晶硅、多晶硅或非晶硅中的一種，所述半導(dǎo)體襯底100的材質(zhì)也可以是硅鍺化合物，所述半導(dǎo)體襯底100中還可以摻入N型雜質(zhì)或P型雜質(zhì)。如圖4B所示，接著，在所述半導(dǎo)體襯底100上依次形成柵極介質(zhì)層110和柵極導(dǎo)電層120，所述柵極介質(zhì)層110的材質(zhì)可以是二氧化硅或氮氧化硅，所述柵極導(dǎo)電層120的材質(zhì)可以是多晶硅，所述多晶硅中可以摻有雜質(zhì)，以減小形成的柵極的電阻率。如圖4C所示，在所述柵極導(dǎo)電層120上旋涂光阻層，并利用曝光顯影等工藝圖案化所述光阻層，從而在所述柵極導(dǎo)電層120上形成圖案化光阻層130a，所述圖案化光阻層 130a的材質(zhì)優(yōu)選為深紫外光阻，例如193nm光阻，以滿足柵極線寬縮小的要求。由于所述深紫外光阻不耐顯影的原因，因此圖案化光阻層130a的表面較為粗糙(roughness)。在本發(fā)明第一實(shí)施例中，所述圖案化光阻層130a的厚度為1500~2000Λ。如圖4D所示，本發(fā)明的關(guān)鍵步驟是，在所述圖案化光阻層130a表面形成聚合物層 130b，所述圖案化光阻層130a和聚合物層130b構(gòu)成第一掩膜單元130，由于所述聚合物層 130b的存在，使得所述第一掩膜單元130的表面較為平滑，粗糙程度降低，并且，所述聚合物層130b可保護(hù)圖案化光阻層130a免受等離子體的損傷，有效維持圖案化光阻層130a的輪廓，因此在刻蝕過程中所述第一掩膜單元130不易變形或倒塌，可有效避免進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移時(shí)產(chǎn)生失真的現(xiàn)象，有利于形成表面平滑的柵極，提高半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，所述聚合物層130b是利用第一表面處理工藝形成的， 所述第一表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫，然而應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在本發(fā)明的其它具體實(shí)施例中，所述第一表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體也可以為溴化氫或氯化氫。利用所述反應(yīng)氣體與圖案化光阻層130a發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而在圖案化光阻層130a表面形成聚合物層 130b。
在本發(fā)明第一實(shí)施例中，所述第一表面處理工藝是在刻蝕反應(yīng)室中進(jìn)行，即所述第一表面處理工藝與刻蝕工藝同位進(jìn)行，也就是說，在進(jìn)行完所述第一表面處理工藝后，即可在同一刻蝕反應(yīng)室內(nèi)，以所述第一掩膜單元130為掩膜，依次刻蝕柵極導(dǎo)電層120和柵極介質(zhì)層110。較佳的，所述第一表面處理工藝中，所述溴化氫的流量為50 500sCCm，源功率為200 1500W，偏壓功率為0 200W，腔室壓力為3 lOmTorr。如圖4E所示，以所述第一掩膜單元130為掩膜，刻蝕柵極導(dǎo)電層120和柵極介質(zhì)層110，以形成圖案化柵極導(dǎo)電層120a和圖案化柵極介質(zhì)層110a。如圖4F所示，最后，可通過濕法腐蝕的方式，去除所述第一掩膜單元130，以形成柵極，所述柵極由圖案化柵極導(dǎo)電層120a和圖案化柵極介質(zhì)層IlOa組成。由于所述第一掩膜單元I30的表面較為平滑，有利于形成表面平滑的柵極；并且，所述聚合物層130b可保護(hù)圖案化光阻層130a免受等離子體的損傷，有效維持圖案化光阻層130a的輪廓，使得在刻蝕過程中第一掩膜單元130不易變形或倒塌，可有效避免進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移時(shí)產(chǎn)生失真的現(xiàn)象，使得最終形成的柵極的粗糙程度降低，有助于增強(qiáng)柵極開啟與關(guān)閉導(dǎo)電溝道的靈敏度， 減小形成的半導(dǎo)體器件的漏電流，提高半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性。第二實(shí)施例請(qǐng)參考圖5，其為本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的柵極制造方法的流程圖，結(jié)合該圖， 該柵極制造方法包括以下步驟步驟S500，提供半導(dǎo)體襯底；步驟S510，在半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極介質(zhì)層、柵極導(dǎo)電層和硬掩膜層；步驟S520，在所述硬掩膜層上形成圖案化光阻層；步驟S530，在圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元；步驟SM0，以第一掩膜單元為掩膜，刻蝕硬掩膜層形成圖案化硬掩膜層；步驟S550，在第一掩膜單元和圖案化硬掩膜層表面形成硬化層，所述第一掩膜單元、圖案化硬掩膜層和硬化層構(gòu)成第二掩膜單元；步驟S560，以所述第二掩膜單元為掩膜，刻蝕柵極導(dǎo)電層和柵極介質(zhì)層；步驟S570，去除所述第二掩膜單元，以形成柵極。與本發(fā)明第一實(shí)施例相比，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的柵極制造方法還形成有硬掩膜層，并在形成第一掩膜單元和圖案化硬掩膜層后，在所述第一掩膜單元和圖案化硬掩膜層表面形成硬化層，所述第一掩膜單元、圖案化硬掩膜層和硬化層構(gòu)成第二掩膜單元，由于所述硬化層的存在，使得所述第二掩膜單元的表面較為平滑，并且在刻蝕過程中所述第二掩膜單元更加不易變形或倒塌，有利于形成輪廓更為良好的柵極。具體請(qǐng)參考圖6A至圖6H，其為本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的柵極制造方法的各步驟相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖6A所示，首先，提供半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200的材質(zhì)可以是單晶硅、多晶硅或非晶硅中的一種，所述半導(dǎo)體襯底200的材質(zhì)也可以是硅鍺化合物，所述半導(dǎo)體襯底200中可以摻入N型雜質(zhì)或P型雜質(zhì)。如圖6B所示，在半導(dǎo)體襯底200上依次形成柵極介質(zhì)層210、柵極導(dǎo)電層220和硬掩膜層。所述柵極介質(zhì)層210的材質(zhì)是二氧化硅或氮氧化硅，所述柵極導(dǎo)電層220的材質(zhì)是多晶硅，所述硬掩膜層包括依次形成在柵極導(dǎo)電層220上的第一硬掩膜層Ml、第二硬掩膜層242和底部抗反射涂層M3。在本發(fā)明第二實(shí)施例中，所述第一硬掩膜層Ml的材質(zhì)優(yōu)選為先進(jìn)圖案膜 (Advanced Patterning Film, APF)，所述先進(jìn)圖案膜是無定形碳和介質(zhì)抗反射涂層的層疊膜，利用所述先進(jìn)圖案膜與多晶硅的高度選擇比，可以獲得具有較佳輪廓的柵極；所述第二硬掩膜層M2的材質(zhì)是氮氧化硅，其可起到較佳的抗反射的作用，以提高后續(xù)進(jìn)行的曝光顯影工藝的分辨率；所述底部抗反射涂層243也可起到抗反射的作用，并且所述底部抗反射涂層243還可阻擋第二硬掩膜層M2中的氮原子與后續(xù)形成的光阻接觸，避免出現(xiàn)光阻中毒現(xiàn)象。如圖6C所示，在所述硬掩膜層上形成圖案化光阻層230a，由于形成了硬掩膜層， 因此所述圖案化光阻層230a的厚度可以相應(yīng)的減小，厚度相對(duì)較小的圖案化光阻層230a 在后續(xù)的刻蝕過程中更加不易倒塌或變形。在本發(fā)明第二實(shí)施例中，所述圖案化光阻層 230a的厚度為1000 1600人。如圖6D所示，在所述圖案化光阻層230a表面形成聚合物層230b，所述圖案化光阻層230a和聚合物層230b構(gòu)成第一掩膜單元230。如圖6E所示，以所述第一掩膜單元230為掩膜，刻蝕所述硬掩膜層形成圖案化硬掩膜層MOa。由于聚合物層230b的存在，使得第一掩膜單元230的表面較為平滑，且在刻蝕所述硬掩膜層的過程中，所述聚合物層230b可保護(hù)圖案化光阻層230a免受等離子體的損傷，有效維持圖案化光阻層230a的輪廓，有利于形成表面平滑的圖案化硬掩膜層MOa。如圖6F所示，在所述第一掩膜單元230和圖案化硬掩膜層MOa表面形成硬化層 MOb，所述第一掩膜單元230、圖案化硬掩膜層MOa和硬化層MOb構(gòu)成第二掩膜單元，由于所述硬化層MOb的存在，使得所述第二掩膜單元的表面較為平滑，并且，相比于所述第一掩膜單元230，所述第二掩膜單元在后續(xù)刻蝕過程中更加不易變形或倒塌。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，所述硬化層MOb是利用第二表面處理工藝形成的，所述第二表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫和氧氣，利用所述反應(yīng)氣體與第一掩膜單元230和圖案化硬掩膜層MOa發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而在所述第一掩膜單元230和圖案化硬掩膜層MOa表面形成硬化層MOb。在所述第二表面處理工藝中，溴化氫的流量為50 500sccm,氧氣的流量為5 lOOsccm，源功率為200 1500W，偏壓功率為O 200W，腔室壓力為3 lOmTorr。所述第二表面處理工藝是在刻蝕反應(yīng)室中進(jìn)行，即所述第二表面處理工藝與刻蝕工藝同位進(jìn)行，如圖6G所示，以所述第二掩膜單元為掩膜，刻蝕柵極導(dǎo)電層220和柵極介質(zhì)層 210，形成圖案化柵極導(dǎo)電層220a和圖案化柵極介質(zhì)層210a。如圖6H所示，去除所述第二掩膜單元，以形成柵極，所述柵極由圖案化柵極導(dǎo)電層220a和圖案化柵極介質(zhì)層210a組成。由于所述第二掩膜單元的表面較為平滑，并且在刻蝕過程中，所述硬化層MOb可保護(hù)第一掩膜單元230和圖案化硬掩膜層MOa免受等離子體的損傷，使得所述第二掩膜單元更加不易變形或倒塌，有利于形成輪廓更為良好的柵極。在本發(fā)明的其它具體實(shí)施例中，所述柵極制造方法還包括以下步驟在形成所述硬掩膜層之前，在所述柵極導(dǎo)電層220上形成刻蝕停止層(未圖示)，并在形成所述第二掩膜單元之后，刻蝕未被第二掩膜單元覆蓋的刻蝕停止層。所述刻蝕停止層的材質(zhì)可以是二氧化硅，刻蝕所述硬掩膜層形成圖案化硬掩膜層MOa的過程中，所述刻蝕停止層可有效監(jiān)測(cè)刻蝕終點(diǎn)。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種柵極制造方法，包括 提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極介質(zhì)層和柵極導(dǎo)電層； 在所述柵極導(dǎo)電層上形成圖案化光阻層；在所述圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元；以所述第一掩膜單元為掩膜，刻蝕所述柵極導(dǎo)電層和柵極介質(zhì)層； 去除所述第一掩膜單元，以形成柵極。
2.如權(quán)利要求1所述的柵極制造方法，其特征在于，所述聚合物層是利用第一表面處理工藝形成的，所述第一表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫。
3.如權(quán)利要求2所述的柵極制造方法，其特征在于，所述第一表面處理工藝中，溴化氫的流量為50 500sccm，源功率為200 1500W，偏壓功率為0 200W，腔室壓力為3 IOmTorr0
4.如權(quán)利要求1所述的柵極制造方法，其特征在于，所述圖案化光阻層的厚度為 1500 2000A。
5.一種柵極制造方法，包括 提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極介質(zhì)層、柵極導(dǎo)電層和硬掩膜層； 在所述硬掩膜層上形成圖案化光阻層；在所述圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和所述聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元；以所述第一掩膜單元為掩膜，刻蝕所述硬掩膜層形成圖案化硬掩膜層； 在所述第一掩膜單元和圖案化硬掩膜層表面形成硬化層，所述第一掩膜單元、圖案化硬掩膜層和所述硬化層構(gòu)成第二掩膜單元；以所述第二掩膜單元為掩膜，刻蝕所述柵極導(dǎo)電層和柵極介質(zhì)層； 去除所述第二掩膜單元，以形成柵極。
6.如權(quán)利要求5所述的柵極制造方法，其特征在于，所述聚合物層是利用第一表面處理工藝形成的，所述第一表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫。
7.如權(quán)利要求6所述的柵極制造方法，其特征在于，所述第一表面處理工藝中，溴化氫的流量為50 500sccm，源功率為200 1500W，偏壓功率為0 200W，腔室壓力為3 IOmTorr0
8.如權(quán)利要求5所述的柵極制造方法，其特征在于，所述硬化層是利用第二表面處理工藝形成的，第二表面處理工藝使用的反應(yīng)氣體為溴化氫和氧氣。
9.如權(quán)利要求8所述的柵極制造方法，其特征在于，所述第二表面處理工藝中，溴化氫的流量為50 500sccm，氧氣的流量為5 lOOsccm，源功率為200 1500W，偏壓功率為 0 200W，腔室壓力為3 IOmTorr。
10.如權(quán)利要求5所述的柵極制造方法，其特征在于，所述硬掩膜層包括依次形成在柵極導(dǎo)電層上的第一硬掩膜層、第二硬掩膜層和底部抗反射涂層。
11.如權(quán)利要求5所述的柵極制造方法，其特征在于，還包括在形成所述硬掩膜層之前在所述柵極導(dǎo)電層上形成刻蝕停止層，并在形成所述第二掩膜單元后刻蝕未被第二掩膜單元覆蓋的刻蝕停止層。
12.如權(quán)利要求5所述的柵極制造方法，其特征在于，所述圖案化光阻層的厚度為1000 1600A。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種柵極制造方法，該柵極方法包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極介質(zhì)層和柵極導(dǎo)電層；在所述柵極導(dǎo)電層上形成圖案化光阻層；在所述圖案化光阻層表面形成聚合物層，所述圖案化光阻層和所述聚合物層構(gòu)成第一掩膜單元；以所述第一掩膜單元為掩膜，刻蝕所述柵極導(dǎo)電層和柵極介質(zhì)層；去除所述第一掩膜單元，以形成柵極。本發(fā)明有利于形成表面平滑的柵極，提高半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01L21/28GK102270573SQ20101019240
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者孟曉瑩, 沈滿華, 黃怡 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司