[发明专利]一种半导体器件以及制作半导体器件的方法

权利要求书

1.一种制作半导体器件的方法，其特征在于，包括：

a)在半导体衬底的N型区域上形成伪栅极堆叠结构，其由下而上依次包括界面层、高k介电层、高k盖帽层和伪栅极材料层，其中在所述高k介电层和所述高k盖帽层之间还形成有扩散阻挡层；

b)在所述半导体衬底的P型区域上形成P型金属栅极结构；

c)去除所述伪栅极材料层，以形成开口；以及

d)在所述开口中填充N型金属栅极材料层，以形成N型金属栅极结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述b)步骤包括：

b1)在所述半导体衬底的所述P型区域上形成伪栅极；

b2)在所述N型区域中所述伪栅极堆叠结构的两侧形成源极和漏极，且在所述P型区域中所述伪栅极的两侧形成源极和漏极；

b3)在所述半导体衬底上形成包围所述伪栅极和所述伪栅极堆叠结构的层间介电层；

b4)去除所述伪栅极至露出所述半导体衬底，以在所述P型区域上形成填充开口；以及

b5)在所述填充开口内形成P型金属栅极结构。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述P型金属栅极结构的形成方法包括：

在所述填充开口内所述半导体衬底上依次形成界面层、高k介电层和高k盖帽层；

在所述高k盖帽层上依次形成P型功函数金属层、阻挡层、浸润层和铝金属层，其中所述铝金属层填满所述填充开口的剩余部分；以及

执行平坦化工艺去除所述层间介电层以上的所述P型功函数金属层、所述阻挡层、所述浸润层和所述铝金属层，以形成所述P型金属栅极结构。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述高k介电层的材料为HfO₂、HfZrO和HfSiON中的至少一种。

5.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述高k盖帽层的材料为氮化钛。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N型区域的所述N型金属栅极材料层包括位于所述开口的底部和侧壁上的N型功函数金属层、位于所述N型功函数金属层上的阻挡层、位于所述阻挡层上的浸润层和填满所述开口的剩余部分的铝金属层。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散阻挡层是采用物理气相沉积法形成的。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散阻挡层为氧化钛层或氮化硼层。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩散阻挡层的厚度为0.2-1nm。