[发明专利]一种半导体器件及其制作方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制作方法，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、覆盖层、阻挡层、第一P型功函数金属层和第二P型功函数金属层，其中所述第二P型功函数金属层中含有硅；

采用光刻工艺去除所述第二沟槽中的所述第一P型功函数金属层和所述第二P型功函数金属层，以露出所述阻挡层；

氧化处理所述第一沟槽中的所述第二P型功函数金属层；

在所述第一区域中的所述第二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。

2.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第二区域中的所述第一P型功函数金属层和所述第二P型功函数金属层，所述刻蚀工艺具有所述第一P型功函数金属层和所述第二P型功函数金属层对低于所述阻挡层的高蚀刻选择比。

3.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氧化处理步骤，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。

4.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氧化处理步骤。

5.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。

6.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。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一P型功函数金属层的厚度为10埃至580埃，所述第一P型功函数金属层的材料为Ti_xN_1-x、TaC、MoN或者TaN，所述第二P型功函数金属层的厚度为10埃至80埃，采用CVD、ALD或者PVD工艺形成所述第一P型功函数金属层和所述第二P型功函数金属层。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二P型功函数金属层的材料为TiSiN。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二P型功函数金属层经氧化处理后的材料为TiSiNO。

10.一种半导体器件，包括：

具有第一区域和第二区域的半导体衬底；

依次形成于所述半导体衬底的所述第一区域上的高K介电层、覆盖层、阻挡层、第一P型功函数金属层、第二P型功函数金属层、N型功函数金属层和金属栅极层，其中所述第二P型功函数金属层中含有硅,经氧化处理后的所述第二P型功函数金属层中还含有氧；

依次形成于所述半导体衬底的所述第二区域上的高K介电层、覆盖层、阻挡层、N型功函数金属层和金属栅极层。

11.如权利要求10所述的器件，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。

12.如权利要求10所述的器件，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。