[发明专利]金属栅极晶体管的形成方法及半导体器件

权利要求书

1.一种金属栅极晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成介质层；

在所述介质层上形成伪栅极；所述伪栅极包括第一伪栅极和第二伪栅极，所述第一伪栅极的长度小于所述第二伪栅极的长度，和/或，所述第一伪栅极的宽度小于所述第二伪栅极的宽度；

在所述伪栅极的周围形成第一侧墙，所述第一伪栅极周围的第一侧墙的厚度大于第二伪栅极周围的第一侧墙的厚度；

去除未被所述第一侧墙和伪栅极覆盖住的介质层，以形成栅介质层；

形成所述栅介质层之后，去除所述伪栅极，在所述伪栅极所在位置形成金属栅极。

2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，

形成所述伪栅极之前还包括：在所述介质层上形成功函数层；

形成所述伪栅极之后、形成所述第一侧墙之前还包括：去除未被所述伪栅极覆盖住的功函数层；

所述第一侧墙还位于剩余功函数层的周围。

3.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，

形成所述伪栅极之前还包括：在所述介质层上形成功函数层；

形成所述第一侧墙之后、形成所述栅介质层之前，还包括：去除未被所述第一侧墙和伪栅极覆盖住的功函数层。

4.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，

形成所述伪栅极之前还包括：在所述介质层上形成功函数层；

形成所述伪栅极之后、形成所述第一侧墙之前，还包括：在所述伪栅极的周围形成第二侧墙，然后去除未被所述第二侧墙和伪栅极覆盖住的功函数层；

所述第一侧墙还位于剩余功函数层及第二侧墙的周围。

5.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在第一伪栅极和第二伪栅极周围形成第一侧墙的方法包括：

在所述第一伪栅极的侧壁和顶部上形成第三侧墙材料层、在所述第二伪栅极的侧壁和顶部上形成第四侧墙材料层，且所述第四侧墙材料层的厚度小于所述第三侧墙材料层的厚度；

对所述第三侧墙材料层和第四侧墙材料层进行回刻，以在所述第一伪栅极和第二伪栅极的周围均形成第一侧墙。

6.根据权利要求5所述的形成方法，其特征在于，形成所述第三侧墙材料层和第四侧墙材料层的方法包括：

在所述衬底、第一伪栅极和第二伪栅极上形成第一侧墙材料层；

在所述第一侧墙材料层上形成图形化光刻胶层，所述图形化光刻胶层将覆盖在第一伪栅极侧壁和顶部上的第一侧墙材料层部分覆盖住；

去除所述第一侧墙材料层的未被图形化光刻胶层覆盖住的部分；

去除所述图形化光刻胶层之后，在所述衬底、剩余的第一侧墙材料层、第二伪栅极的侧壁和顶部上形成第二侧墙材料层；

所述第二侧墙材料层的覆盖在所述第一伪栅极侧壁和顶部上的部分，以及剩余的第一侧墙材料层，共同构成所述第三侧墙材料层，所述第二侧墙材料层的覆盖在所述第二伪栅极侧壁和顶部上的部分，构成所述第四侧墙材料层。

7.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述伪栅极的周围形成第一侧墙的方法包括：

在所述介质层和伪栅极上形成侧墙材料层；

对所述侧墙材料层进行回刻，以形成所述第一侧墙。

8.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述侧墙材料层的形成方法为原子层沉积。

9.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述侧墙材料层的厚度为

10.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙的材料为氧化硅。

11.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，利用干法刻蚀的方法来去除未被所述第一侧墙和伪栅极覆盖住的介质层。

12.根据权利要求2所述的形成方法，其特征在于，利用干法刻蚀的方法来去除未被所述伪栅极覆盖住的功函数层。

13.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述伪栅极上具有硬掩模；所述第一侧墙还位于所述硬掩模的周围。

14.根据权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述功函数层的材料为TiN。