[發(fā)明專利]金屬柵極的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210553000.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103871856A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓秋華;孟曉瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)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：

在襯底上形成偽柵極層，在所述偽柵極層的兩側(cè)形成側(cè)墻；

移除所述偽柵極層，以在所述側(cè)墻間形成柵極溝槽；

沉積功函數(shù)金屬，以在所述柵極溝槽的底部及側(cè)壁形成功函數(shù)金屬層，所述柵極溝槽底部及側(cè)壁的所述功函數(shù)金屬層圍成凹槽；

形成保護(hù)層填充所述凹槽，然后進(jìn)行平坦化；

蝕刻位于所述柵極溝槽側(cè)壁的所述功函數(shù)金屬層以形成凹陷；

去除所述保護(hù)層，使所述凹槽和所述凹陷連接形成缺口；

沉積金屬材料填充所述缺口。

2.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，蝕刻位于所述柵極溝槽側(cè)壁的所述功函數(shù)金屬層以形成凹陷的過(guò)程中，所述側(cè)墻也被部分去除，形成所述凹陷的一部分。

3.權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻包括由刻蝕阻擋層構(gòu)成的第一側(cè)墻。

4.權(quán)利要求3述的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻還包括第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻位于所述偽柵極層與所述第一側(cè)墻之間。

5.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，另包括形成高K柵介質(zhì)層的步驟，所述偽柵極層形成在所述高K柵介質(zhì)層上。

6.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，沉積功函數(shù)金屬前，先在所述柵極溝槽的底部形成高K柵介質(zhì)層。

7.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)層包括有機(jī)材料層。

8.如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，采用灰化法去除所述有機(jī)材料層。

9.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，蝕刻位于所述柵極溝槽側(cè)壁的所述功函數(shù)金屬層時(shí)，蝕刻掉的所述功函數(shù)金屬層的高度超過(guò)所述功函數(shù)金屬層總體高度的二分之一。

10.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述金屬材料為鋁、銅或者它們的合金。

11.一種金屬柵極的形成方法，其特征在于，包括：

在襯底上形成偽柵極層，在所述偽柵極層的兩側(cè)形成側(cè)墻；

移除所述偽柵極層，以在所述側(cè)墻間形成柵極溝槽；

形成保護(hù)層填充滿所述柵極溝槽，然后進(jìn)行平坦化；

蝕刻所述側(cè)墻以形成凹陷；

去除所述保護(hù)層，使所述柵極溝槽和所述凹陷連接形成缺口；

沉積功函數(shù)金屬，以在所述缺口底部形成功函數(shù)金屬層；

沉積金屬材料于所述功函數(shù)金屬層上，所述金屬材料同時(shí)填充所述缺口。

12.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，另包括形成高K柵介質(zhì)層的步驟，所述偽柵極層形成在所述高K柵介質(zhì)層上。

13.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，沉積功函數(shù)金屬前，先在所述柵極溝槽的底部形成高K柵介質(zhì)層。

14.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻包括由刻蝕阻擋層構(gòu)成的第一側(cè)墻。

15.如權(quán)利要求14所述的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻還包括第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻位于所述偽柵極層與所述第一側(cè)墻之間。

16.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)層包括有機(jī)材料層。

17.如權(quán)利要求16所述的形成方法，其特征在于，采用灰化法去除所述有機(jī)材料層。

18.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，所述金屬材料為鋁、銅或者它們的合金。

19.如權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，蝕刻所述側(cè)墻時(shí)，蝕刻掉的所述側(cè)墻的高度超過(guò)所述側(cè)墻總體高度的二分之一。