[發明專利]高介電金屬柵極制造方法

在審

• 申請號: 202010798550.8
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN112038226A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 白文琦;黃志森;胡展源;張瑜;楊會山
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張彥敏

1.一種高介電金屬柵極制造方法，其特征在于，包括：

步驟一、提供半導體襯底，在半導體襯底表面形成柵介質層，所述柵介質層包括高介電常數層和底部阻擋層，所述底部阻擋層位于所述高介電常數層的上部；

步驟二、在所述柵介質層表面形成蓋帽層；

步驟三、在所述蓋帽層表面形成非晶硅層；

步驟四、光刻定義出柵極的形成區域，根據光刻定義進行刻蝕形成偽柵極結構；

步驟五、完成偽柵極結構去除之前的金屬柵前工藝步驟，所述金屬柵前工藝步驟包括多次熱處理，所述熱處理會將所述偽柵極結構中的非晶硅層的非晶硅進行晶化并形成虛擬多晶硅；

步驟六、去除所述虛擬多晶硅；

步驟七、去除所述蓋帽層；以及

步驟八、在所述偽柵極結構去除的區域形成金屬柵。

2.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

所述蓋帽層的材質為氧化硅。

3.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

采用濕法刻蝕工藝去除所述虛擬多晶硅。

4.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

先采用干法刻蝕工藝去除部分所述虛擬多晶硅，再采用濕法刻蝕工藝將所述虛擬多晶硅完全去除。

5.如權利要求3或4所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

在所述虛擬多晶硅的去除過程中底部阻擋層被所述蓋帽層保護。

6.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

利用包含稀釋氫氟酸溶液的液體將所述蓋帽層刻蝕掉。

7.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中，

在所述高介電常數層和半導體襯底之間通常設置由界面層。

8.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

所述金屬柵前工藝步驟中還包括在所述偽柵極結構的側面形成側墻的步驟。

9.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

在所述金屬柵前工藝步驟中還包括在所述偽柵極結構的兩側的所述半導體襯底中形成源區和漏區的步驟。

10.如權利要求1所述的高介電金屬柵極制造方法，其中：

所述金屬柵的材料包括Al。