[發(fā)明專利]高介電層金屬柵器件的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210415303.0
• 申請(qǐng)日: 2012-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN103779280B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝欣云
• 申請(qǐng)（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(hào): H01L21/8238
• 分類號(hào): H01L21/8238;H01L21/28
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11018
• 代理人: 牛崢,王麗琴

1.一種高介電層金屬柵器件的制造方法，包括：

在襯底上形成包括介電層、偽多晶硅和側(cè)壁氧化層的柵極結(jié)構(gòu)；

在襯底上沉積形成夾層絕緣層，并進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨以露出所述偽多晶硅；

刻蝕去除偽多晶硅和介電層，以形成底部暴露與偽多晶硅對(duì)應(yīng)的襯底的凹槽；

執(zhí)行氟離子注入以對(duì)暴露的襯底進(jìn)行摻雜；

在所述凹槽底部形成襯墊氧化層并執(zhí)行第一次退火；

在所述襯墊氧化層上沉積形成高介電層并執(zhí)行第二次退火；

在所述高介電層上形成金屬柵極；其中，

所述襯底為硅。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在襯底上形成包括介電層、偽多晶硅和側(cè)壁氧化層的柵極結(jié)構(gòu)包括：

在襯底上形成NMOS有源區(qū)及PMOS有源區(qū)，并在NMOS有源區(qū)和PMOS有源區(qū)之間形成淺溝槽隔離；在NMOS有源區(qū)及PMOS有源區(qū)上分別形成NMOS介電層及PMOS介電層，及NMOS偽多晶硅和PMOS偽多晶硅，并在NMOS介電層、NMOS偽多晶硅的兩側(cè)及PMOS介電層、PMOS偽多晶硅的兩側(cè)形成側(cè)壁氧化層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述凹槽底部形成襯墊氧化層包括通過熱氧化或化學(xué)氧化在所述凹槽底部形成襯墊氧化層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在高介電層上形成金屬柵極包括：在高介電層上形成金屬功函數(shù)層；在所述金屬功函數(shù)層上沉積金屬層；執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨以暴露夾層絕緣層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，執(zhí)行氟離子注入以對(duì)暴露的襯底進(jìn)行摻雜后，氟離子雜質(zhì)的濃度低于3e¹⁵atom/cm³。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一次退火為溫度范圍900攝氏度至1200攝氏度的毫秒級(jí)退火；所述第二次退火為溫度范圍600攝氏度至800攝氏度的快速退火。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述金屬層的材料為鈷。