[发明专利]一种集成不同厚度金属层以调节功函数的方法

说明书

本发明提供一种集成不同厚度金属层以调节功函数的方法，包括：淀积第一厚度的金属层进行掩膜，刻蚀未被掩膜遮盖区域的部分金属层；去除掩膜.通过两次掩膜和两次刻蚀,可在同一硅片上形成三个不同的金属层厚度从而实现同一硅片上不同功函数的调节，以满足器件不同性能的要求。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种在同一硅片上集成不同厚度金属层以调节功函数的方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展和摩尔定律的延续，对器件性能的要求也越来越高，一些新结构和新器件开始被广泛研究，如SOI器件和FinFet等，不同于传统器件可以利用沟道掺杂来调节功函数，在ET-SOI和FinFet等新型器件中一般保持沟道未掺杂，所以必须采用可调功函数金属栅。

在ET-SOI、FinFet等器件中，功函数要求在带中附近，并为了满足不同电路的要求，如高性能、低操作功率以及低待机功率等，需要调节三个Vt(阈值电压)，即低阈值电压(Low Vt)、中阈值电压(Mid Vt)和高阈值电压(High Vt)，考虑到无法通过衬底掺杂来调节功函数，这就要求在同一个硅片上集成分别可以实现三个不同功函数的金属栅极。

发明内容

本发明旨在为上述问题提供一种可行的解决方案，从而提供一种集成不同厚度金属层以调节功函数的方法，通过不同金属层厚度达到金属栅功函数调节的目的。

本发明提供了一种集成不同厚度金属层以调节功函数的方法，包括：

提供SOI器件或FinFet器件的结构片；

在结构片的栅槽中淀积栅介质层；

在栅介质层上淀积第一厚度的金属栅极；

至少进行一次去除工艺，去除工艺包括步骤：进行掩膜，刻蚀未被掩膜遮盖区域的部分厚度的金属栅极；去除掩膜。

可选地，进行两次去除工艺，具体包括：

进行第一掩膜，遮住第一块区域,去除未被遮盖区域的部分厚度的金属栅极，以得到第二厚度的金属栅极；

去除第一掩膜；

进行第二掩膜，遮住第一块区域和第二块区域,继续去除未被遮盖区域的部分厚度的金属层，以得到第三厚度的金属栅极；

去除第二掩膜。

可选地，金属栅极的材料为TaN。

可选地，第一掩膜和第二掩膜为光敏阻挡层。

可选地，采用湿法腐蚀去除部分厚度的金属栅极。

本发明实施例提供的集成不同厚度金属层以调节功函数的方法，在形成第一厚度的金属栅极后，进行刻蚀，以形成不同厚度的金属栅极，这样，实现同一硅片上不同功函数的调节，以满足器件不同性能的要求。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1-7示出了根据本发明实施例的方法形成金属栅极的各个阶段的截面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

正如背景技术中所述的，在超薄SOI或FinFet器件工艺中，其衬底是保持未掺杂的，无法通过调节衬底的掺杂浓度来实现不同Vt的调节，如何实现可调功函数金属栅是新型器件需要解决的问题。