[发明专利]半导体器件的金属栅极结构有效

专利信息
申请号: 201210455338.7 申请日: 2012-11-13
公开(公告)号: CN103681670A 公开(公告)日: 2014-03-26
发明(设计)人: 简珮珊;巫凯雄 申请(专利权)人: 台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号: H01L27/092 分类号: H01L27/092;H01L29/423;H01L29/49;H01L29/78;H01L21/8238;H01L21/28
代理公司: 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 代理人: 章社杲;孙征
地址: 中国台*** 国省代码: 中国台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 半导体器件 金属 栅极 结构
【权利要求书】:

1.一种半导体器件,包括:

衬底,包括隔离并围绕P型有源区和N型有源区的隔离区;

P型功函数金属层,位于所述P型有源区上方的P型栅极结构中,其中,所述P型功函数金属层包括第一底部和第一侧壁,所述第一底部包括具有第一厚度的第一金属化合物层;以及

N型功函数金属层,位于所述N型有源区上方的N型栅极结构中,其中,所述N型功函数金属层包括第二底部和第二侧壁,所述第二底部包括具有小于所述第一厚度的第二厚度的第二金属化合物层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一厚度与所述第二厚度的比值为约2至约4。

3.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述金属化合物包含TaN。

4.根据权利要求1所述的半导体器件,进一步包括位于所述隔离区的第一部分上方的伪P型功函数金属层。

5.根据权利要求4所述的半导体器件,其中,所述伪P型功函数金属层包括第三金属化合物层。

6.一种制造半导体器件的方法,包括:

提供衬底,所述衬底包括分离并围绕P型有源区和N型有源区的隔离区;

在介电层中形成位于所述P型有源区上方的P型沟槽和位于所述N型有源区上方的N型沟槽;

在所述介电层上方以及在所述P型沟槽和所述N型沟槽中形成金属化合物层;

在所述金属化合物层上方形成第一牺牲层;

在所述第一牺牲层上方形成第二牺牲层用来填充所述P型沟槽和所述N型沟槽;

在所述第二牺牲层上方形成感光层;

图案化所述感光层以暴露位于所述N型沟槽上方的第二牺牲层并覆盖位于所述P型沟槽上方的第二牺牲层;

去除位于所述N型沟槽上方的所述第二牺牲层;

去除位于所述N型沟槽上方的所述第一牺牲层;

部分地去除位于所述N型沟槽中的金属化合物层。

7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括:

去除位于所述P型沟槽上方的所述第二牺牲层和所述第一牺牲层。

8.根据权利要求6所述的方法,进一步包括:

形成信号金属层以填充所述N型沟槽;以及

实施化学机械抛光以平坦化所述信号金属层。

9.根据权利要求6所述的方法,其中,通过CVD、PVD或ALD来执行在所述介电层上方以及在所述P型沟槽和所述N型沟槽中形成金属化合物层的步骤。

10.根据权利要求6所述的方法,其中,使用HBr、NF3、CH4、Ar以及它们的组合中的至少一种作为蚀刻气体来执行去除位于所述N型沟槽上方的第二牺牲层的步骤。

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