[發(fā)明專(zhuān)利]結(jié)合互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路的NMOS和PMOS晶體管使用不同的柵介質(zhì)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010286495.0
• 申請(qǐng)日: 2005-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101982874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·梅茨;S·達(dá)塔;J·卡瓦利羅斯;M·多茨;J·布拉斯克;R·喬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/8238
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/8238;H01L27/092;H01L29/10
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;高為

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2005年6月24日、申請(qǐng)?zhí)枮?00580021138.9、發(fā)明名稱(chēng)為“結(jié)合互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路的NMOS和PMOS晶體管使用不同的柵介質(zhì)”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體技術(shù)、半導(dǎo)體加工和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路的形成。

背景技術(shù)

互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路包括NMOS晶體管和PMOS晶體管。一般來(lái)說(shuō)，這些晶體管可以通過(guò)形成柵極絕緣層，然后在該介質(zhì)上方形成NMOS和PMOS柵結(jié)構(gòu)來(lái)形成。該柵電極結(jié)構(gòu)可以由多晶硅、硅化物或金屬構(gòu)成。

還可以在柵介質(zhì)上方形成如多晶硅柵電極的偽柵電極(dummygate?electrode)。然后可以移除偽柵電極并以金屬柵電極替代它。在此類(lèi)過(guò)程中，可以將不同金屬柵電極用于NMOS和PMOS晶體管，但是利用共同的介質(zhì)。

因此，需要一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體制造技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于形成互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路的方法，包括：利用具有不同柵介質(zhì)的NMOS和PMOS晶體管來(lái)形成互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路，其中，形成互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路的步驟包括以下步驟：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成絕緣體，在所述絕緣體中形成第一溝槽和第二溝槽，以第一材料填充所述第一溝槽，并且以不同于第一材料的第二材料填充所述第二溝槽；選擇性地蝕刻第一溝槽中的第一材料以移除所述第一材料；在所述第一溝槽中形成第一柵介質(zhì)，同時(shí)所述第二溝槽仍然填充著所述第二材料；在所述第一溝槽中的所述第一柵介質(zhì)上形成第一柵電極；選擇性地蝕刻第二溝槽中的第二材料以移除所述第二材料；在所述第二溝槽中形成第二柵介質(zhì)；以及在所述第二溝槽中的所述第二柵介質(zhì)上形成第二柵電極。

附圖說(shuō)明

圖1是在制造的較早階段本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的局部放大截面圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在制造的后續(xù)階段圖1所示的實(shí)施例的局部放大截面圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在制造的后續(xù)階段圖2所示的實(shí)施例的局部放大截面圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在制造的后續(xù)階段圖3所示的實(shí)施例的局部放大截面圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在制造的后續(xù)階段圖4所示的實(shí)施例的局部放大截面圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在制造的后續(xù)階段圖5所示的實(shí)施例的局部放大截面圖；以及

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在制造的后續(xù)階段圖6所示的實(shí)施例的局部放大截面圖。

具體實(shí)施方式

可以利用具有不同柵介質(zhì)的NMOS和PMOS晶體管來(lái)制造互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成電路。作為幾個(gè)示例，這些介質(zhì)可以在所使用的材料、它們的厚度或形成這些柵介質(zhì)所使用的技術(shù)等方面不同。因此，可以針對(duì)特定類(lèi)型晶體管(無(wú)論是NMOS還是PMOS晶體管)專(zhuān)柵設(shè)計(jì)柵介質(zhì)，視具體情況而定。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，初始半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10包括半導(dǎo)體襯底12，半導(dǎo)體襯底12其上形成有絕緣體14和填充以偽柵材料16和18的溝槽。在一個(gè)實(shí)施例中，偽柵材料16和18可以是例如摻雜多晶硅。

參考圖2，移除了偽柵材料16。移除偽柵材料16可以通過(guò)加掩模法、蝕刻或其他方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在蝕刻過(guò)程中，可以相對(duì)于材料18選擇性地蝕刻材料16。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，材料16和18可以是不同的材料，以便可以相對(duì)于其中一種選擇性地蝕刻另一種。如果利用擇優(yōu)侵蝕材料16的蝕刻劑(例如液體蝕刻劑)，則可以選擇性地蝕刻材料16同時(shí)保留材料18。

例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，材料16可以是N型摻雜多晶硅而材料18是P型摻雜多晶硅。可以利用例如氫氧化四鉀銨(TMAH)或NH₄OH的蝕刻劑結(jié)合聲波處理，選擇性地蝕刻材料16或18的其中之一，同時(shí)不明顯地蝕刻另一種材料。根據(jù)蝕刻材料16或18所用的液體蝕刻劑的選擇，可以蝕刻偽柵材料16和18的其中之一同時(shí)基本不蝕刻另一種材料。然后可以移除另一種或余下的柵材料16或18。

參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，介質(zhì)22可以形成在襯底12上通過(guò)移除柵材料16構(gòu)成的開(kāi)口20中。在一個(gè)實(shí)施例中，介質(zhì)22可以選擇為具有優(yōu)化要在區(qū)域20中形成的NMOS或PMOS晶體管的性能的特征。例如，可以針對(duì)其特定應(yīng)用設(shè)計(jì)柵介質(zhì)22的材料、厚度或形成技術(shù)。