[发明专利]一种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，包括：

提供具有第一区域和第二区域的半导体衬底，所述第一区域包括虚拟栅极，所述第二区域包括虚拟栅极；

去除所述第一区域中的虚拟栅极和所述第二区域中的虚拟栅极，以在所述第一区域中形成第一沟槽，在所述第二区域中形成第二沟槽；

在所述第一沟槽和所述第二沟槽的底部及侧壁上依次沉积形成高K介电层和覆盖层；

在所述覆盖层上形成阻挡层；

在所述阻挡层上形成P型功函数金属层；

采用光刻工艺去除所述第二区域中的所述P型功函数金属层露出所述阻挡层；

在所述第一区域中的所述P型功函数金属层和所述第二区域中的所述阻挡层上依次形成N型功函数金属层和金属栅极层；

其中，至少在形成所述覆盖层之后形成所述阻挡层之前、形成所述阻挡层之后形成所述P型功函数金属层之前或形成所述P型功函数金属层之后进行一钝化处理步骤，以防止之后形成的N型功函数金属层和金属栅极层中的金属离子扩散到其下的层结构中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述P型功函数金属层之后进行的钝化处理步骤为在形成所述P型功函数金属层之后去除所述第二区域中的所述P型功函数金属层露出所述阻挡层之前对所述P型功函数金属层进行的钝化处理步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述P型功函数金属层之后进行的钝化处理步骤为在去除所述第二区域中的所述P型功函数金属层之后形成所述N型功函数金属层之前对所述第一区域中的所述P型功函数金属层和所述第二区域中的所述阻挡层进行的钝化处理步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用退火工艺执行所述钝化处理步骤，所述退火工艺为峰值退火、毫秒退火或者快速退火，执行所述退火工艺的温度为400℃至600℃，执行所述退火工艺的时间为10秒至60秒，在通入氧气、氮气、氨气或者氧气和氮气的混合气体的条件下执行所述退火工艺。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述半导体衬底暴露在空气中执行所述钝化处理步骤。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用等离子体工艺执行所述钝化处理步骤，所述等离子体工艺的反应时间为10秒至60秒，在通入氧气、氮气、氩气或者氩气和氮气的混合气体的条件下执行所述等离子体工艺，执行所述等离子体工艺的功率为100W至500W。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化处理步骤为在所述覆盖层、所述阻挡层或者所述P型金属功函数金属层上形成钛层或者硅层，接着执行退火工艺以形成Ti_xO_y层或者Si_xO_y层，所述钛层或者所述硅层的厚度为5埃至15埃。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用湿法刻蚀或者干法刻蚀去除所述第二区域中的所述P型功函数金属层，所述刻蚀工艺具有所述P型功函数金属层对低于所述阻挡层的高蚀刻选择比。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体衬底和所述高K介电层之间还形成有界面层，所述界面层的材料为热氧化层、氮的氧化物层或化学氧化层，所述界面层的厚度范围为5埃至10埃。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一区域为PMOS区域，所述第二区域为NMOS区域。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用CVD、ALD或者PVD工艺形成所述高K介电层、所述覆盖层、所述阻挡层、所述P型功函数金属层、所述N型功函数金属层、所述金属栅极层。