[發明專利]一種半導體器件及其制造方法、電子裝置

在審

• 申請號: 201610087214.6
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN107086171A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 禹國賓;徐小平
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/8238
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

1.一種半導體器件的制造方法，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底上形成有偽柵極結構，在所述偽柵極結構的兩側形成有側壁結構；

在所述半導體襯底上形成層間介電層，覆蓋所述偽柵極結構和所述側壁結構；

對所述層間介電層實施等離子體預處理，以改善所述層間介電層的表面狀況和機械強度；

去除所述偽柵極結構，在形成的溝槽中形成高k-金屬柵極結構。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述偽柵極結構包括自下而上層疊的犧牲柵介電層和犧牲柵電極層。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述層間介電層之后，還包括執行化學機械研磨直至露出所述偽柵極結構的頂部的步驟。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述層間介電層之前，還包括在所述半導體襯底上形成接觸孔蝕刻停止層，覆蓋所述偽柵極結構和所述側壁結構的步驟。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述等離子體預處理的氣源包括NF₃、N₂、Cl₂、Br₂、HCl、HBr、He或Ar，NF₃的流量為5sccm-200sccm，Cl₂的流量為5sccm-200sccm。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，通過實施干法蝕刻，依次去除所述犧牲柵電極層和所述犧牲柵介電層。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，去除所述犧牲柵介電層的干法蝕刻為SiCoNi蝕刻，所述SiCoNi蝕刻對所述犧牲柵介電層和所述半導體襯底具有高選擇性。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高k-金屬柵極結構包括自下而上層疊的界面層、高k介電層、覆蓋層、阻擋層、功函數設定金屬層、浸潤層和金屬柵極材料層。

9.一種采用權利要求1-8之一所述的方法制造的半導體器件。

10.一種電子裝置，所述電子裝置包括權利要求9所述的半導體器件。