[發明專利]一種金屬柵極的形成方法

有效

• 申請號: 201010245296.5
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102347227A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 張翼英
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種金屬柵極的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上形成有犧牲層；

刻蝕所述犧牲層，形成具有傾斜側壁的錐形溝槽，所述溝槽開口寬度大于底部寬度；

采用填充物質填充所述溝槽，形成偽柵電極層；

去除所述犧牲層；

在所述偽柵電極層兩側形成側墻，并以所述側墻為掩膜，對所述基底進行離子注入；

在所述基底上沉積層間介質層，并以所述偽柵電極層為停止層，對所述層間介質層進行平坦化；

去除所述偽柵電極層，對去除偽柵電極層后的溝槽依次填充介質和金屬。

2.根據權利要求1所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述犧牲層為氧化硅層。

3.根據權利要求2所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，刻蝕所述犧牲層的刻蝕氣體為NF₃與C₄F₆的混合氣體、SF₆與C₄F₆的混合氣體、NF₃與CH₂F₂的混合氣體、SF₆與CH₂F₂的混合氣體、CF₄與CHF₃的混合氣體、或CF₄與CH₂F₂的混合氣體。

4.根據權利要求2所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，刻蝕所述犧牲層的刻蝕氣體為C₄F₆、C₄F₈、或C₅F₈。

5.根據權利要求3所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，刻蝕所述犧牲層的刻蝕氣體為SF₆和CH₂F₂的混合氣體，其中所述混合氣體的SF₆與CH₂F₂體積比值范圍8∶1～15∶1。

6.根據權利要求5所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述SF₆流量為50sccm至250sccm，所述CH₂F₂流量為5sccm至20sccm。

7.根據權利要求6所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述刻蝕時間為10秒至100秒，所述刻蝕的腔體壓力為5毫托至50毫托，功率為500瓦至1000瓦。

8.根據權利要求1所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述溝槽的開口寬度范圍為25nm～50nm，底部寬度范圍為15nm～45nm。

9.根據權利要求1所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述形成偽柵電極層的材料為多晶硅。

10.根據權利要求9所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述去除偽柵電極層的工藝為：使用硝酸和氫氟酸的混合溶液去除工藝。

11.根據權利要求1所述金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述柵極介質層為高K柵極介質層。