[發(fā)明專利]制作半導(dǎo)體器件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110428311.4
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN103177944A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪中山
• 申請（專利權(quán)）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: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;顧珊

1.一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括：

a)提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有層間介電層，所述層間介電層中形成有第一填充開口和第二填充開口，所述第一填充開口和所述第二填充開口分別用于形成N型金屬柵極和P型金屬柵極；

b)在所述層間介電層上以及所述第一填充開口和所述第二填充開口內(nèi)依次形成第一功函數(shù)層和第一碳基材料層，并執(zhí)行平坦化工藝去除所述第一填充開口和所述第二填充開口以外的所述第一功函數(shù)層和所述第一碳基材料層；

c)在所述層間介電層、所述第一功函數(shù)層和所述第一碳基材料層上形成蓋層；

d)去除所述第一填充開口上的所述蓋層以及所述第一填充開口內(nèi)的所述第一功函數(shù)層和所述第一碳基材料層；

e)在所述第一填充開口內(nèi)以及所述蓋層上依次形成第二功函數(shù)層和第二碳基材料層；

f)執(zhí)行平坦化工藝至露出所述第一碳基材料層；

g)去除所述第一碳基材料層和所述第二碳基材料層，以形成第一開口和第二開口；以及

h)在所述第一開口和所述第二開口內(nèi)填充柵極材料層，以分別形成所述N型金屬柵極和所述P型金屬柵極。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一功函數(shù)層和所述第二功函數(shù)層中的一個為N型金屬柵極的功函數(shù)層，另一個為P型金屬柵極的功函數(shù)層。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一功函數(shù)層和所述第二功函數(shù)層是由TiN、TaN、TiAl和Ta中的一種或多種形成的。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓋層是由TiN、Ti、TaN、Ta、TiAl、SiN、SiO₂、SiCN和SiON中的一種或多種形成的。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一填充開口和所述第二填充開口中形成有高介電常數(shù)層和位于所述高介電常數(shù)層上的保護(hù)層。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述保護(hù)層是由TiN形成的。

7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體襯底的表面和所述高介電常數(shù)層之間還形成有界面層。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一碳基材料層和所述第二碳基材料層是由無定形碳、鉆石類材料和碳基聚合物中的一種或多種形成的。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述柵極材料層是由Al和/或TiAl形成的。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述層間介電層中形成有第一填充開口和第二填充開口的步驟包括：

在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一偽柵極和第二偽柵極、以及包圍所述第一偽柵極和所述第二偽柵極的所述層間介電層；

蝕刻去除所述第一偽柵極和所述第二偽柵極，以形成所述第一填充開口和所述第二填充開口。