[发明专利]一种改善栅极结构线宽粗糙度的方法

权利要求书

1.一种改善栅极结构线宽粗糙度的方法，包括：

提供半导体衬底；

在该半导体衬底上形成栅极结构，并在该栅极结构的侧壁上形成第一隔离层；

在该栅极结构的顶部、该第一隔离层的顶部和侧壁、该半导体衬底上形成第二隔离层；

在该第二隔离层上形成牺牲材料层；

回蚀刻该牺牲材料层以露出位于该栅极结构的顶部和该第一隔离层的顶部的该第二隔离层；

蚀刻去除位于该栅极结构的顶部和该第一隔离层的顶部的该第二隔离层；

去除剩余的该牺牲材料层；

去除该第一隔离层；

在氢气气氛下进行退火处理；

去除该第二隔离层，得到形成于该半导体衬底上的栅极结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该栅极结构包括层叠的栅极氧化物和多晶硅栅极，该栅极氧化物、多晶硅栅极、该第一隔离层和该第二隔离层的形成，采用低压化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、超高真空化学气相沉积、快速热化学气相沉积和分子束外延中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一隔离层是氧化物隔离层或非晶碳化物隔离层，其厚度为2nm-5nm。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该第一隔离层的去除，采用湿法清洗，稀释的氢氟酸中的H₂O和HF的比例为10:1～500:1。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该第一隔离层的去除，采用干法清洗，蚀刻气体为NF₃和NH₃等离子体，NF₃流量为10-500sccm，NH₃流量为10-500sccm，功率为10-100W，压力为1-10mTorr，温度为30℃-40℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二隔离层是氮化硅层，其厚度为5nm-10nm。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，蚀刻去除该第二隔离层所采用的蚀刻气体为CF₄等离子体。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该第二隔离层的去除，采用腐蚀液为H₃PO₄的湿法蚀刻。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该牺牲材料层的形成，采用旋涂工艺，该牺牲材料层的构成材料为有机BARC，其厚度为

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，回蚀刻该牺牲材料层的工艺参数为：蚀刻气体为O₂和SO₂，O₂的流量为2-50sccm，SO₂的流量为2-50sccm，功率为100-1000W，压力为2-10mTorr。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，剩余的该牺牲材料层的去除，采用等离子气源为氧气或氮气、载气为氢气的干法灰化，或者采用腐蚀液为H₂SO₄的湿法蚀刻。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该退火处理的工艺参数为：退火温度为900℃-1200℃，压力为5Torr-20Torr，退火时间为2min-20min。