[发明专利]一种半导体器件及其制造方法有效
申请号: | 201010127009.0 | 申请日: | 2010-03-16 |
公开(公告)号: | CN102194693A | 公开(公告)日: | 2011-09-21 |
发明(设计)人: | 尹海洲;钟汇才;朱慧珑;骆志炯 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78;H01L29/49 |
代理公司: | 北京市立方律师事务所 11330 | 代理人: | 张磊 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种制造半导体器件的方法,所述方法包括:
A.提供半导体衬底;
B.在所述半导体衬底上形成伪栅堆叠及其侧墙,以及在所述伪栅堆叠两侧的半导体衬底内形成源极区和漏极区,所述伪栅堆叠包括高k栅介质层和伪栅极;
C.去除所述伪栅极,暴露所述高k栅介质层以形成开口;
D.覆盖所述开口内的底部和侧壁形成功函数金属层,以及在功函数金属层上形成填满所述开口的第一金属层;
E.将所述开口内功函数金属层与第一金属层的上部去除;
F.在所述开口内填充第二金属层。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一金属层和第二金属层从包含下列元素的组中选择元素来形成:Al、Ti、Ta、W、Cu及其组合。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述功函数金属层从包含下列元素的组中选择元素来形成:TiN、TiAlN、TaN、TaAlN及其组合。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二金属层的厚度大于第一金属层的厚度。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二金属层的电阻率小于所述第一金属层的电阻率;所述第一金属层的电阻率小于所述功函数金属层的电阻率。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述第二金属层为Cu、Al或其组合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中在步骤C去除所述伪栅极之后,进一步包括步骤:
去除所述高k栅介质层;
在所述开口内重新淀积高k栅介质层。
8.一种半导体器件,所述器件包括:
半导体衬底;
形成于半导体衬底上的栅堆叠以及侧墙;
形成于所述栅堆叠两侧的半导体衬底内的源极区和漏极区;
其中所述栅堆叠的下部包括:高k栅介质层;形成于所述高k栅介质层上的功函数金属层;形成于所述功函数金属层上的第一金属层,其中所述第一金属层的底部和侧壁由所述功函数金属层覆盖;
其中所述栅堆叠的上部为形成于所述第一金属层及功函数金属层上的第二金属层。
9.根据权利要求8所述的器件,其中所述第一金属层和第二金属层从包含下列元素的组中选择元素来形成:Al、Ti、Ta、W、Cu及其组合。
10.根据权利要求8所述的器件,其中所述功函数金属层从包含下列元素的组中选择元素来形成:TiN、TiAlN、TaN、TaAlN及其组合。
11.根据权利要求8所述的器件,其中所述第二金属层的厚度大于第一金属层的厚度。
12.根据权利要求8所述的器件,其中所述第二金属层的电阻率小于所述第一金属层的电阻率;所述第一金属层的电阻率小于所述功函数金属层的电阻率。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的器件,其中所述第二金属层为Cu、Al或其组合。
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