[發明專利]具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法

有效

• 申請號: 201010604745.0
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102569083A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 蔣莉;黎銘琦
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L21/265
• 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

1.一種具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面形成有替代柵電極層，以及覆蓋所述替代柵電極層的覆蓋層；

形成覆蓋所述半導體襯底，且與覆蓋層位于所述替代柵電極層頂部的部分齊平的層間介質層；

向所述層間介質層和覆蓋層注入氮離子，注入深度大于覆蓋層位于替代柵電極層頂部的部分的厚度；

對所述層間介質層和覆蓋層進行研磨處理，直至暴露所述替代柵電極層；

去除替代柵電極層。

2.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述替代柵電極層的側壁與覆蓋層之間還形成有柵介質層。

3.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述層間介質層的材質是二氧化硅。

4.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述覆蓋層位于替代柵電極層頂部的部分的厚度100-1000埃。

5.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，氮離子的注入深度與覆蓋層位于替代柵電極層頂部的部分的厚度之差為100-200埃。

6.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，對所述層間介質層進行第二步研磨處理的研磨劑包含二氧化鈰。

7.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述覆蓋層的材質是氮化硅。

8.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述氮離子的注入劑量為1E14/cm²至3E15/cm²。

9.依據權利要求1的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述氮離子的注入能量范圍為3KeV至20KeV。

10.依據權利要求2的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的材質是二氧化硅。

11.依據權利要求2的具有高K金屬柵極的金屬氧化物半導體的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的形成工藝是熱氧化。