[发明专利]复合硬掩模层、金属氧化物半导体晶体管及其制作方法

权利要求书

1. 一种利用复合硬掩模层的金属氧化物半导体晶体管的制作方法，包含有：

提供基底，该基底表面包含有介电层与多晶硅层；

形成至少一复合硬掩模于该多晶硅层上，且该复合硬掩模包含有中间硬掩模与覆盖该中间硬掩模侧壁的侧壁硬掩模；

进行第一蚀刻工艺，利用该复合硬掩模为蚀刻掩模蚀刻该多晶硅层与该介电层，以形成栅极结构；

进行第二蚀刻工艺，以于该栅极结构两侧的基底中分别形成凹槽；以及

进行选择性外延成长工艺，以于这些凹槽内分别形成外延层。

2. 如权利要求1所述的方法，其中形成该复合硬掩模的步骤还包含有：

于该多晶硅层上依序形成第一硬掩模层与光致抗蚀剂层；

进行光刻工艺，以图案化该光致抗蚀剂层；

进行蚀刻工艺，利用该图案化的光致抗蚀剂层为掩模移除部分该第一硬掩模层，而形成该中间硬掩模；

于该多晶硅层与该中间硬掩模上形成第二硬掩模层；以及

进行回蚀刻工艺，移除部分该第二硬掩模层，以于该中间硬掩模的侧壁形成该侧壁硬掩模。

3. 如权利要求2所述的方法，还包含修整步骤，进行于该光刻工艺之后，用以修整该图案化的光致抗蚀剂层。

4. 如权利要求2所述的方法，还包含修整步骤，进行于该蚀刻工艺之后，用以修整该中间硬掩模。

5. 如权利要求1所述的方法，其中该复合硬掩模用以定义该栅极结构的位置及线宽。

6. 如权利要求1所述的方法，其中该中间硬掩模包含有氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、碳化硅、含氧碳化硅、多硅氮化硅、高温氧化硅、抗反射底层、或二(特丁基氨基)硅烷。

7. 如权利要求1所述的方法，其中该侧壁硬掩模包含有氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、碳化硅、含氧碳化硅、或多硅氮化硅。

8. 如权利要求1所述的方法，其中该复合硬掩模的该中间硬掩模与该侧壁硬掩模具有不同的蚀刻比。

9. 如权利要求1所述的方法，其中该中间硬掩模的宽度与该侧壁硬掩模的宽度具有一比值，且该比值约为1∶10。

10. 如权利要求1所述的方法，其中进行该第二蚀刻工艺前，还包含于该栅极结构的侧壁形成间隔壁的步骤。

11. 如权利要求1所述的方法，其中该栅极结构为P型金属氧化物半导体晶体管的栅极结构。

12. 如权利要求11所述的方法，其中该外延层包含有锗化硅。

13. 如权利要求1所述的方法，其中该栅极结构为N型金属氧化物半导体晶体管的栅极结构。

14. 如权利要求13所述的方法，其中该外延层包含有碳化硅。

15. 一种具有复合硬掩模层的金属氧化物半导体晶体管制作方法，包含有以下步骤：

提供基底，该基底表面包含有介电层与多晶硅层；

依序形成第一硬掩模层与第二硬掩模层于该膜层上；

进行光刻暨蚀刻工艺，以移除部分该第一硬掩模层与部分该第二硬掩模层而形成至少一中间硬掩模；

形成第三硬掩模层，覆盖该多晶硅层与该中间硬掩模；

进行回蚀刻工艺，以移除部分该第三硬掩模层而形成至少一侧壁硬掩模，且该侧壁硬掩模覆盖该中间硬掩模的侧壁以构成复合硬掩模；

进行第一蚀刻工艺，利用该复合硬掩模为蚀刻掩模蚀刻该多晶硅层与该介电层以形成栅极结构；

进行第二蚀刻工艺，以于该栅极结构两侧的基底中分别形成凹槽；以及

进行选择性外延成长工艺，以于这些凹槽内分别形成外延层。

16. 如权利要求15所述的方法，其中该光刻暨蚀刻工艺还包含有：

形成光致抗蚀剂层于该第二硬掩模层上；

进行光刻工艺，以图案化该光致抗蚀剂层；以及

进行蚀刻工艺，利用该光致抗蚀剂层为掩模移除部分该第一硬掩模层与部分该第二硬掩模层，而形成该中间硬掩模。

17. 如权利要求16所述的方法，还包含修整步骤，进行于该光刻步骤之后，用以修整该图案化的光致抗蚀剂层。