[发明专利]栅极的形成方法及半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件以及半导体加工技术，尤其涉及一种栅极的形成方法及半导体器件。

背景技术

在MOS晶体管、IGBT晶体管等半导体器件中，栅极(gate)是一种重要的结构。现有技术中，通常是利用光刻和刻蚀的方式来形成栅极图形。参考图1，传统的栅极图形的形成方法中，首先利用栅极线条的掩膜11来形成细长的栅极线条，然后再利用切断掩膜12在需要切断的地方将形成号的栅极线条切断。

但是，随着半导体工艺技术的不断发展，器件的特征尺寸(CD)不断减小，采用上述方法经常会出现栅极线条无法切断的情况。另外，切断掩膜12的特征尺寸受限于光刻机分辨率的影响，很难持续缩减。

因此，需要一种新的方法来形成栅极，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种栅极的形成方法及半导体器件，能够保证栅极之间的隔离，避免传统工艺中栅极线条无法切断的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种栅极的形成方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成隔断层，该隔断层位于栅极线条需要切断的部位，该隔断层的材料为介质材料；

形成栅极材料层，该栅极材料层覆盖所述隔断层和半导体衬底；

对所述栅极材料层进行平坦化，至暴露出所述隔断层的顶部；

对所述栅极材料层进行图形化，以形成所述栅极线条，该栅极线条包括被所述隔断层隔断的多个栅极。

根据本发明的一个实施例，所述隔断层的材料为SiN、SiO₂、低k材料中的一种或任意组合。

根据本发明的一个实施例，在形成所述隔断层之前，该方法还包括：在所述半导体衬底上形成牺牲氧化层，该隔断层和栅极线条位于所述牺牲氧化层上。

根据本发明的一个实施例，所述隔断层的形成方法包括：

形成介质材料层，该介质材料层覆盖所述牺牲氧化层；

对所述介质材料层进行图形化，形成所述隔断层。

根据本发明的一个实施例，采用化学机械抛光对所述栅极材料层进行平坦化。

根据本发明的一个实施例，所述栅极材料层的材料为多晶硅。

本发明还提供了一种半导体器件，包括：

半导体衬底；

隔断层，位于所述半导体衬底上，该隔断层的材料为介质材料；

栅极线条，位于所述半导体衬底上，所述栅极线条包括被所述隔断层隔断的多个栅极。

根据本发明的一个实施例，所述隔断层的材料为SiN、SiO₂、低k材料中的一种或任意组合。

根据本发明的一个实施例，所述半导体衬底上还形成有牺牲氧化层，该隔断层和栅极线条位于所述牺牲氧化层上。

根据本发明的一个实施例，所述栅极的材料为多晶硅。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例的栅极形成方法中，首先在栅极线条需要切断的部位预先形成隔断层，然后形成栅极材料层，再通过平坦化和图形化形成栅极线条，栅极线条中的多个栅极将被隔断层隔断，也就是多个栅极之间互不相连。由于隔断层的存在，各个栅极之间被完全隔离，避免了传统工艺中栅极线条无法切断的问题；而且相邻栅极之间的距离由隔断层的特征尺寸确定，可以通过调整隔断层的刻蚀工艺继续缩减。

附图说明

图1是现有技术中用于形成栅极的掩膜版的图形示意图；

图2是本发明实施例的栅极的形成方法的流程示意图；

图3至图9是本发明实施例的栅极形成方法中各个步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

参考图2，本实施例的栅极的形成方法包括如下步骤：

步骤S21，提供半导体衬底；

步骤S22，在所述半导体衬底上形成隔断层，该隔断层位于栅极线条需要切断的部位，该隔断层的材料为介质材料；

步骤S23，形成栅极材料层，该栅极材料层覆盖所述隔断层和半导体衬底；

步骤S24，对所述栅极材料层进行平坦化，至暴露出所述隔断层的顶部；

步骤S25，对所述栅极材料层进行图形化，以形成所述栅极线条，该栅极线条包括被所述隔断层隔断的多个栅极。

下面结合图3至图9对该方法进行详细说明。

参考图3，提供半导体衬底20。该半导体衬底20可以是半导体制造领域中常用的各种衬底，例如可以是硅衬底。