[发明专利]一种金属栅半导体器件的制造方法有效
| 申请号： | 201210261972.7 | 申请日： | 2012-07-26 |
| 公开（公告）号： | CN103579111A | 公开（公告）日： | 2014-02-12 |
| 发明（设计）人： | 平延磊;鲍宇;王小娜;肖海波 | 申请（专利权）人： | 中芯国际集成电路制造（上海）有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/8238 | 分类号： | H01L21/8238;H01L21/336 |
| 代理公司： | 北京市磐华律师事务所 11336 | 代理人： | 董巍;高伟 |
| 地址： | 201203 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 金属 半导体器件 制造 方法 | ||
1.一种金属栅半导体器件的制造方法，包括步骤：
a)提供半导体衬底，包括PMOS区域和NMOS区域；
b)在所述衬底的PMOS区域形成栅极结构，所述栅极结构包括依次形成的界面层、介电层、覆盖层和栅极电极层，在所述衬底的NMOS区域形成伪栅极结构，所述伪栅极结构包括依次形成的界面层、介电层、覆盖层和牺牲栅材料层；
c)在所述衬底中形成源漏极；
d)刻蚀所述NMOS区域的栅极的牺牲栅材料层以形成沟槽；
e)填充所述沟槽形成NMOS的金属栅极，其中使用SiGe形成所述PMOS区域的栅极电极层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述PMOS区域的栅极电极层与所述NMOS区域的牺牲栅材料层材料相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述PMOS栅极电极层的SiGe的Ge含量为0-60%。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述NMOS的金属栅极包括依次形成的功函数金属层、阻挡层、润湿层和导电层。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述功函数金属层具有一层或多层结构。
6.根据权利要求4所述的方法，其中使用TiAl、Ti、Al、TiN或其组合形成所述功函数金属层。
7.根据权利要求4所述的方法，其中形成所述功函数金属层的方法包括ALD、PVD或CVD。
8.根据权利要求4所述的方法，其中所述功函数金属层具有10-200埃的厚度。
9.根据权利要求4所述的方法，其中使用TaN、TiN或其组合形成所述阻挡层。
10.根据权利要求4所述的方法，其中形成所述阻挡层的方法包括ALD、PVD或CVD。
11.根据权利要求4所述的方法，其中所述阻挡层具有10-100埃的厚度。
12.根据权利要求4所述的方法，其中使用Al形成所述导电层。
13.根据权利要求4所述的方法，其中形成导电层的方法包括CVD或PVD。
14.根据权利要求4所述的方法，还包括在所述导电层形成之后执行热退火的步骤，所述热退火的反应条件包括：温度为300-500摄氏度，反应时间10-60分钟。
15.根据权利要求4所述的方法，其中使用TaAl、Ti、Co或其组合形成所述润湿层。
16.根据权利要求4所述的方法，其中形成所述润湿层的方法包括ALD、PVD或CVD。
17.根据权利要求4所述的方法，其中所述润湿层具有10-100埃的厚度。
18.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤c)之后，在所述栅极结构和所述衬底上形成层间介电层以及平坦化所述层间介电层以露出PMOS的栅极电极层和NMOS的牺牲栅材料层。
19.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤e)之后执行平坦化的步骤。
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