一种半导体器件及其制作方法

文档序号:9868279阅读:294来源:国知局
一种半导体器件及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及半导体技术领域,具体而言设及一种半导体器件及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 随着半导体器件尺寸持续缩小到20nm节点甚至W下时,栅极接触变的越来越紧 密,自从栅极接触短边缘变的越来越紧凑,静态随机存储器(SRAM)的良率对于套刻X也更 加敏感。
[0003] 于某些IC设计上,随着元件尺寸的缩小,需要将多晶娃栅极取代为金属栅极,W 改善元件的效能。对于20nm节点器件的最主要的改变是引入了金属栅极替代传统的多晶 娃栅极。为了形成金属栅极一般需要经过两次CMP过程,然而,两次CMP过程均会对多晶娃 对准标记造成损伤。一旦对准标记不对称,则会导致对准位置的偏差或错误。因此,CMP过 程对对准标记的损伤,会使套刻精度变差。
[0004] 鉴于上述问题的存在,有必要提出一种新的方法,W避免工艺过程中对对准标记 造成损伤。

【发明内容】
阳〇化]在
【发明内容】
部分中引入了一系列简化形式的概念,运将在【具体实施方式】部分中进 一步详细说明。本发明的
【发明内容】
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的 关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0006] 为了克服目前存在的问题,本发明提供一种半导体器件的制作方法,包括:
[0007] 提供半导体衬底,在所述半导体衬底的有源区或浅沟槽隔离结构区形成低的平 台;
[0008] 在所述半导体衬底的表面和所述低的平台上形成多晶娃层;
[0009] 图案化所述多晶娃层,W形成位于所述低的平台上的若干对准标记和位于所述对 准标记两侧的若干伪栅极,其中所述对准标记的顶面低于所述伪栅极的顶面;
[0010] 在所述半导体衬底、所述对准标记和所述伪栅极上形成层间介电层;
[0011] 对所述层间介电层执行平坦化步骤,停止于所述伪栅极的顶面上。
[0012] 进一步,在所述半导体衬底的有源区形成所述低的平台的方法包括:
[0013] 在所述半导体衬底表面上形成图案化的光刻胶,所述图案化的光刻胶暴露有源 区;
[0014] W所述图案化的光刻胶为掩膜,对位于所述有源区的所述半导体衬底进行刻蚀, 形成所述低的平台。
[0015] 进一步,所述刻蚀深度为5~100埃。
[0016] 进一步,形成所述浅沟槽隔离结构的方法包括:
[0017] 在所述半导体衬底上形成图案化的硬掩膜层;
[001引 W所述图案化的硬掩膜层为掩膜,对所述半导体衬底进行刻蚀,W形成浅沟槽;
[0019] 在所述浅沟槽内和所述硬掩膜层的表面上形成隔离材料层;
[0020] 对所述隔离材料层进行化学机械研磨,停止于所述半导体衬底的表面上,W形成 所述浅沟槽隔离结构,其中,在化学机械研磨碟形凹陷的作用下,所述浅沟槽隔离结构的顶 面低于所述半导体衬底的顶面,W所述浅沟槽隔离结构的顶面作为所述低的平台。
[0021] 进一步,在所述图案化多晶娃层的步骤中,利用光罩,在所述低的平台上的对准标 记之间插入有多个条状多晶娃图案。
[0022] 进一步,所述光罩上定义有对准标记主图案和位于所述对准标记主图案之间的若 干条状图案。
[0023] 进一步,所述光罩包括若干定义有对准标记主图案的第一子光罩和位于所述第一 子光罩之间的定义有条状图形的若干第二子光罩。
[0024] 进一步,在所述第一子光罩和所述第二子光罩之间、W及所述相邻第二子光罩之 间还插入有若干透光的条状图形。
[00巧]进一步,对所述层间介电层执行平坦化步骤之后,形成金属栅极结构,包括W下步 骤:
[00%] 去除所述对准标记两侧的所述伪栅极,形成沟槽;
[0027] 在所述沟槽内和所述层间介电层的表面上形成金属栅极材料层;
[0028] 进行化学机械研磨,停止于所述层间介电层的表面上,W形成所述金属栅极结构。
[0029] 本发明还提供一种半导体器件,包括:
[0030] 半导体衬底,位于所述半导体衬底的有源区或浅沟槽隔离结构区的低的平台;
[0031] 位于所述低的平台上的若干对准标记,位于所述若干对准标记两侧的若干栅极结 构,其中,所述对准标记的顶面低于所述栅极结构的顶面;
[0032] 位于所述半导体衬底、所述对准标记和所述栅极结构上的层间介电层,所述层间 介电层的顶面与所述栅极结构的顶面齐平。
[0033] 进一步,在所述低的平台上的对准标记之间插入有多个条状多晶娃图案。
[0034] 综上所述,根据本发明的制作方法,在有源区或浅沟槽隔离结构区形成低的平台, 使形成对准标记的顶面低于层间介电层的顶面,在化学机械研磨过程中避免对对准标记的 研磨损伤的产生,进而保证了套刻的对准精度,提高了器件的良率和性能。另外,形成低的 平台的过程可采用现有的光罩,不会增加额外的成本。
【附图说明】
[0035] 本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发 明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。
[0036] 附图中:
[0037] 图1A-1F示出了现有的金属栅极的制作工艺依次实施所获得器件的剖面示意图;
[0038] 图2A-2H示出了本发明实施例一中实施方式依次实施步骤所获得器件的剖面示 意图;
[0039] 图3示出了本发明实施例一中实施方式依次实施步骤的工艺流程图; W40] 图4A-4H示出了本发明实施例二中实施方式依次实施步骤所获得器件的剖面示 意图;
[0041] 图5示出了本发明实施例二中实施方式依次实施步骤的工艺流程图;
[0042] 图6A-6C示出了本发明对于图案化低的平台区域上多晶娃层可W使用的S种光 罩的俯视图。
【具体实施方式】
[0043] 在下文的描述中,给出了大量具体的细节W便提供对本发明更为彻底的理解。然 而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可W无需一个或多个运些细节而得W 实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。
[0044] 应当理解的是,本发明能够W不同形式实施,而不应当解释为局限于运里提出的 实施例。相反地,提供运些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给 本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸W及相对尺寸可能被夸大。自始至终 相同附图标记表示相同的元件。 W45] 应当明白,当元件或层被称为"在...上"、"与...相邻"、"连接到"或"禪合到"其 它元件或层时,其可W直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或禪合到其它元件或层, 或者可W存在居间的元件或层。相反,当元件被称为"直接在...上"、"与...直接相邻"、 "直接连接到"或"直接禪合到"其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管 可使用术语第一、第二、第=等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,运些元件、部件、区、 层和/或部分不应当被运些术语限制。运些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部 分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元 件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0046] 空间关系术语例如"在...下"、"在...下面"、"下面的"、"在...之下"、"在...之 上"、"上面的"等,在运里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与 其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向W外,空间关系术语意图还包括使 用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为"在其它元件下 面"或"在其之下"或"在其下"元件或特征将取向为在其它元件或特征"上"。因此,示例性 术语"在...下面"和"在...下"可包括上和下两个取向。器件可W另外地取向(旋转90 度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0047] 在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使 用时,单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出 另外的方式。还应明白术语"组成"和/或"包括",当在该说明书中使用时
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