[發(fā)明專利]金屬柵極的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210422991.3
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN103794482A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 禹國賓
• 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: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種金屬柵極的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底；

在所述半導(dǎo)體襯底表面依次形成界面材料層、高K介質(zhì)層和多晶硅層；對所述多晶硅層表面進行第一氮化處理，在多晶硅層表面形成氮硅化合物；

第一氮化處理后，在多晶硅層上形成硬掩膜層，所述硬掩膜層具有暴露多晶硅層表面的氮硅化合物的開口；

沿開口刻蝕所述多晶硅層、高K介質(zhì)層和界面材料層，形成位于半導(dǎo)體襯底表面的界面層、位于界面層上的高K柵介質(zhì)層和位于高K介質(zhì)層上的偽柵；

在所述半導(dǎo)體襯底表面形成層間介質(zhì)層，層間介質(zhì)層的表面與偽柵頂部表面齊平；

去除所述偽柵，形成凹槽；

在凹槽中填充滿金屬，形成金屬柵極。

2.如權(quán)利要求1所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述界面層的材料為氧化硅或氮氧化硅。

3.如權(quán)利要求1所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述界面層的厚度為5~30埃。

4.如權(quán)利要求1所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述第一氮化處理為第一退火，第一退火時通入氣體NH₃。

5.如權(quán)利要求4所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述第一退火的溫度為300~1000攝氏度，第一退火時間為5~200秒，第一退火腔室的壓力為0.5~780托。

6.如權(quán)利要求4所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述第一退火時通入的氣體還包括N₂O。

7.如權(quán)利要求1所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，形成層間介質(zhì)層之前，還包括：對所述偽柵進行第二氮化處理，在所述偽柵的側(cè)壁表面形成氮硅化合物。

8.如權(quán)利要求7所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述第二氮化處理為第二退火，第二退火時通入氣體NH₃。

9.如權(quán)利要求8所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述第二退火的溫度為300~1000攝氏度，第二退火時間為5~200秒，第二退火腔室的壓力為0.5~780托。

10.如權(quán)利要求8所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，所述第二退火時通入的氣體還包括N₂O。

11.如權(quán)利要求1所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，還包括：在所述高K介質(zhì)層表面形成擴散阻擋層；在氨氣的氛圍中對所述高K介質(zhì)層和擴散阻擋層進行退火。

12.如權(quán)利要求1所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，還包括：在所述偽柵的兩側(cè)側(cè)壁形成側(cè)墻。

13.如權(quán)利要求1所述的金屬柵極的形成方法，其特征在于，還包括：在所述凹槽的側(cè)壁和底部表面形成功能層。