[发明专利]金属栅极堆叠的形成方法及具有金属栅极堆叠的集成电路

权利要求书

1.一种半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，包括：

于一半导体基底上形成一氧化硅层；

于该氧化硅层上形成一高介电常数材料层；

于该高介电常数材料层上形成一导电材料层；

采用一多晶硅于一n型场效应晶体管区形成一第一虚置栅极及于一p型 场效应晶体管区形成一第二虚置栅极；

于该半导体基底上形成一层间介电材料；

对该半导体基底进行一第一化学机械研磨工艺；

自该第一虚置栅极移除该多晶硅以形成一第一栅极沟槽；

形成一n型金属至该第一栅极沟槽；

对该半导体基底进行一第二化学机械研磨工艺；

自该第二虚置栅极移除该多晶硅以形成一第二栅极沟槽；

形成一p型金属至该第二栅极沟槽；以及

对该半导体基底进行一第三化学机械研磨工艺。

2.如权利要求1所述的半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，还包括 于自该第一虚置栅极移除该多晶硅之前，形成一图案化光致抗蚀剂层以覆盖 该p型场效应晶体管区。

3.如权利要求1所述的半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，其中该 导电材料层的形成包括于该高介电常数材料层上形成一氮化钛层。

4.如权利要求1所述的半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，还包括 于该导电材料层上形成一氮化钽层。

5.如权利要求1所述的半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，还包括 于该p型场效应晶体管区中形成一图案化氮化钨层。

6.如权利要求1所述的半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，其中该 n型金属的形成包括：

形成一氮化钽层；以及

形成一导电层，该导电层包括钛铝、氮化钛铝、或前述的组合。

7.如权利要求1所述的半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，其中该 p型金属的形成包括：

形成一第二氮化钛层；以及

于该第二氮化钛层上形成一氮化钨层。

8.一种半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，包括：

于一半导体基底上形成一氧化硅层；

于该氧化硅层上形成一高介电常数材料层；

于该高介电常数材料层上形成一导电材料层；

采用一多晶硅于一n型场效应晶体管区形成一第一虚置栅极及于一p型 场效应晶体管区形成一第二虚置栅极；

于该半导体基底上形成一层间介电材料；

对该半导体基底进行一第一化学机械研工艺；

自该第一虚置栅极及该第二虚置栅极移除该多晶硅以分别形成一第一 栅极沟槽及一第二栅极沟槽；

在该第一栅极沟槽及该第二栅极沟槽上形成一n型金属层；

对该半导体基底进行一第二化学机械研磨工艺；

自该第二栅极沟槽移除该n型金属层；

形成一p型金属层至该第二栅极沟槽；以及

对该半导体基底进行一第三化学机械研磨工艺。

9.如权利要求8所述的半导体元件的金属栅极堆叠的形成方法，其中该 n型金属层的移除还包括形成一图案化光致抗蚀剂层以覆盖该n型场效应晶 体管区。