[發明專利]一種制作金屬柵極的方法

有效

• 申請號: 201210420931.8
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103794486A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 周鳴;平延磊
• 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: H01L21/288
• 分類號: H01L21/288;H01L21/8238
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

1.一種制作金屬柵極的方法，其特征在于，該方法包括：

提供CMOS器件，刻蝕CMOS器件上方的第一阻擋層后，露出替代柵極；

去除所述CMOS器件中的p型溝道MOSFET的替代柵極后，填充p型溝道MOSFET的第一功函數金屬層和第二阻擋層；

在第二阻擋層上方采用電鍍的方式電鍍鈦鋁合金，采用化學機械平坦化CMP后得到第一鈦鋁合金金屬柵極層；

去除所述CMOS器件中的n型溝道MOSFET中的裸露的替代柵極后，填充n型溝道MOSFET的第二功函數金屬層和第三阻擋層；

在第三阻擋層上方采用電鍍的方式電鍍鈦鋁合金，采用CMP后得到第二鈦鋁合金金屬柵極層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述去除所述CMOS器件中的p型溝道MOSFET的替代柵極，填充p型溝道MOSFET的第一功函數金屬層和第二阻擋層；在第二阻擋層上方采用電鍍的方式電鍍鈦鋁合金，采用CMP后得到第一鈦鋁合金金屬柵極層的過程中，將n型溝道MOSFET的替代柵極及半導體襯底區域采用光刻膠圖案化遮蓋，完成后濕法去除。

3.如權利要求1所述的方式，其特征在于，在所述去除所述CMOS器件中的n型溝道MOSFET中的裸露的替代柵極后，填充n型溝道MOSFET的第二功函數金屬層和第三阻擋層；在第三阻擋層上方采用電鍍的方式電鍍鈦鋁合金，采用CMP后得到第二鈦鋁合金金屬柵極層的過程中，將p型溝道MOSFET的替代柵極及半導體襯底區域采用光刻膠圖案化遮蓋，完成后濕法去除。

4.如權利要求1所述的方式，其特征在于，所述第一功函數金屬層為鈦鋁合金，采用ALD、PVD或CVD方式沉積得到，厚度為10埃～100埃；

所述第二功函數金屬層為鈦鋁合金，采用ALD、PVD或CVD方式沉積得到，厚度為10埃～100埃。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電鍍方式為：

在第二阻擋層或第三阻擋層上沉積TaN和AI種子層作為陰極后，采用鈦鋁合金作為陽極，采用烷基或烴基鋁溶液和氯化鈦的溶液進行電鍍。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述烷基或烴基鋁溶液為氯化鋁溶液。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述電鍍后，該方法還包括：

采用CVD或PVD沉積鋁。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，該方法還包括：進行退火步驟，溫度為300攝氏度到500攝氏度，大約10分鐘～60分鐘。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三阻擋層為TaN，含鈦的氮化物中的一種或多種組合；

采用ALD、PVD和CVD方式得到，厚度范圍為10埃到100埃。