柵極的形成方法及mos晶體管的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種柵極的形成方法及M0S晶體管的制造 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著集成電路制造技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對集成電路的集成度和性能等方面的要 求變得越來越高。為了提高集成度，元器件的特征尺寸（Critical Dimension，⑶）不斷變 小，元器件之間的間距也越來越小，這對集成電路制造技術(shù)提出了更高的要求。
[0003] 參考圖1至圖7,示出了現(xiàn)有技術(shù)一種柵極形成方法的示意圖。
[0004] 參考圖1，結(jié)合參考圖2,其中圖2是圖1中a-a'線的剖視圖。在襯底10上依次 形成柵介質(zhì)層11和柵極層12,在所述柵極層12表面形成硬掩模層13,在所述硬掩模層13 表面形成圖形化的第一光刻膠14,所述圖形化的第一光刻膠14的寬度山定義出柵極的寬 度。
[0005] 參考圖3,以所述圖形化的第一光刻膠14為掩模，對硬掩模層13進行刻蝕，直至 露出硬掩模層13所覆蓋的柵極層12,之后剝離圖形化的第一光刻膠14,形成第一圖形化層 13a〇
[0006] 參考圖4,形成覆蓋所述第一圖形化層13a和柵極層12的抗反射層15,并在所述 抗反射層15上形成圖形化的第二光刻膠16,所述圖形化的第二光刻膠16與圖形化的第一 光刻膠14的延伸方向相垂直，所述圖形化的第二光刻膠16的寬度為d 2，所述d2定義出待 形成柵極末端（poly end)之間的距離。圖形化的第一光刻膠14和圖形化的第二光刻膠16 共同定義出待形成柵極的圖形。
[0007] 參考圖5,以所述圖形化的第二光刻膠16為掩模對所述抗反射層15、所述第一圖 形化層13a進行刻蝕，直至露出柵極層12,之后剝離圖形化光刻膠，形成第二圖形化層13b， 所述第二圖形化層13b用于定義形成的柵極圖形。
[0008] 參考圖6,結(jié)合參考圖7,其中圖7是圖6中b-b'線的剖視圖。以所述第二圖形化 層13b為掩模對所述柵極層12進行刻蝕，直至露出柵極層12所覆蓋的柵介質(zhì)層11 ( 一般 為氧化物層），之后剝離第二圖形化層13b，形成柵極17。
[0009] 然而，采用現(xiàn)有技術(shù)形成柵極，很難進一步縮小柵極末端之間的距離d2，難以進一 步提_器件集成度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明解決的問題是提供一種柵極的形成方法及M0S晶體管的制造方法，減小柵 極末端之間的距離，以提高半導(dǎo)體器件的集成度。
[0011] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種柵極的形成方法，包括如下步驟：
[0012] 提供半導(dǎo)體襯底；
[0013] 在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極層和第一掩模層；
[0014] 在所述第一掩模層中形成沿第一方向延伸的第一開口；
[0015] 在所述第一開口側(cè)壁以及底部形成犧牲層，所述犧牲層在所述第一開口處圍成第 二開口，所述第二開口的寬度用于定義柵極末端之間的距離；
[0016] 在所述犧牲層上形成第二掩模層，所述第二掩模層填滿所述第二開口并覆蓋所述 犧牲層；
[0017] 在所述第二掩模層上形成光刻膠圖形，所述光刻膠圖形為沿第二方向延伸的條狀 圖形，所述第二方向與所述第一方向相垂直；
[0018] 以所述光刻膠圖形為掩模對所述第二掩模層、所述犧牲層和所述第一掩模層進行 刻蝕，以形成硬掩模圖形，所述硬掩模圖形為在所述第二開口處斷開的條狀圖形；
[0019] 以所述硬掩模圖形為掩模圖形化所述柵極層，形成柵極。
[0020] 可選的，所述第一開口的形狀為矩形、正方形、橢圓形或者圓形。
[0021] 可選的，所述犧牲層的材料為氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。
[0022] 可選的，所述犧牲層的厚度在20:蓋到3 00A的范圍內(nèi)。
[0023] 可選的，形成所述犧牲層的步驟包括：采用化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積或原子層 沉積的方式形成所述犧牲層。
[0024] 可選的，所述第一掩模層包括依次形成的氮化物層和氧化物層。
[0025] 可選的，所述氮化物層為氮化硅層，所述氧化物層為氧化硅層。
[0026] 可選的，所述第二掩模層包括依次形成的非晶碳層和抗反射層。
[0027] 可選的，所述在第一掩模層中形成第一開口的步驟包括：在所述第一掩模層表面 形成圖形化光刻膠；以所述圖形化光刻膠為掩模刻蝕所述第一掩模層，在所述第一掩模層 內(nèi)形成第一開口；去除所述圖形化光刻膠。
[0028] 可選的，采用干法刻蝕在所述第一掩模層內(nèi)形成第一開口。
[0029] 可選的，所述形成硬掩模圖形的步驟包括，采用干法刻蝕工藝進行刻蝕，以形成硬 掩模圖形。
[0030] 可選的，形成硬掩模圖形的步驟包括：
[0031] 以所述光刻膠圖形為掩模對所述第二掩模層、所述犧牲層和所述第一掩模層進行 刻蝕，直至露出所述柵極層；
[0032] 之后去除所述光刻膠圖形以及第二掩模層，露出刻蝕后的犧牲層和刻蝕后的第一 掩模層，刻蝕后的犧牲層在所述第二開口位置處形成凹槽；
[0033] 去除凹槽底部的犧牲層，剩余犧牲層與刻蝕后的第一掩模層構(gòu)成所述硬掩模圖 形。
[0034] 可選的，以硬掩模圖形為掩模圖形化所述柵極層的步驟包括：采用干法刻蝕的工 藝圖形化所述柵極層，形成柵極。
[0035] 本發(fā)明還提供一種M0S晶體管的制造方法，包括：
[0036] 形成柵極，形成柵極的方法為本發(fā)明提供的柵極的形成方法；
[0037] 在形成柵極之后，在所述柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源區(qū)和漏區(qū)。
[0038] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：
[0039] 本發(fā)明在定義柵極末端的刻蝕前，在第一開口內(nèi)形成覆蓋第一開口側(cè)壁的犧牲 層，犧牲層在第一開口處圍成寬度更小的第二開口，以第二開口定義柵極末端距離，有效減 小了柵極末端之間的距離，提高了器件的集成度，降低了器件制造成本。
[0040] 此外，所述犧牲層在形成柵極的刻蝕過程中，能夠隔離柵極末端，避免了直接通過 縮小光刻尺寸形成柵極末端而導(dǎo)致的橋接危險，降低了器件制造的難度，降低了器件的制 造成本。
【附圖說明】
[0041] 圖1至圖7是現(xiàn)有技術(shù)形成柵極的示意圖；
[0042] 圖8至圖24是本發(fā)明形成M0S晶體管一實施例各個步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0043] 由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有技術(shù)形成M0S晶體管柵極的過程中，通過兩次光刻，分別定 義待形成柵極的寬度和待形成柵極末端之間的距離，形成具有柵極圖形的硬掩模。然后以 具有柵極圖形的硬掩模為掩模，采用非晶硅刻蝕對柵極材料層進行刻蝕，形成柵極。
[0044] 隨著器件集成度的提高，器件的密度越來越大，因此柵極末端的距離也越來越小。 而極小的柵極末端距離，使柵極容易出現(xiàn)橋接的問題。此外現(xiàn)有技術(shù)在形成柵極的時候，為 了獲得更小的柵極末端距離，需要引入更大的刻蝕負(fù)載，利用刻蝕偏差進一步縮小柵極間 的距離。但是大刻蝕負(fù)載的引入會在柵極刻蝕過程中提高控制柵極末端位置的難度，從而 影響所形成器件的性能，降低器件良品率。因此現(xiàn)有技術(shù)難以進一步縮小柵極末端之間的 距離，進而難以進一步提高器件的集成度。
[0045] 為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種柵極的形成方法，包括如下步驟：提供 半導(dǎo)體襯底；
[0046] 在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵極層和第一掩模層；
[0047] 在所述第一掩模層中形成沿第一方向延伸的第一開口；
[0048] 在所述第一開口側(cè)壁以及底部形成犧牲層，所述犧牲層在所述第一開口處圍成第 二開口，所述第二開口的寬度用于定義柵極末端之間的距離；
[0049] 在所述犧牲層上形成第二掩模層，所述第二掩模層填滿所述第二開口并覆蓋所述 犧牲層；
[0050] 在所述第二掩模層上形成光刻膠圖形，所述光刻膠圖形為沿第二方向延伸的條狀 圖形，所述第二方向與所述第一方向相垂直；
[0051] 以所述光刻膠圖形為掩模對所述第二掩模層、所述犧牲層和所述第一掩模層進行 刻蝕，以形成硬掩模圖形，所述硬掩模圖形為在所述第二開口處斷開的條狀圖形；
[0052] 以所述硬掩模圖形為掩模圖形化所述柵極層，形成柵極。
[0053] 本發(fā)明通過在定義柵極末端