半导体器件的制作方法及半导体器件的制作方法_3

文档序号:9812416阅读:来源:国知局
种优选的实施方式中,形成金属栅极40的步骤包括:去除图6所示的第一多晶娃栅极21和位于第一多晶娃栅极21上的金属娃化物60以形成第一凹槽,进而形成如图7-1所示的基体结构;在第一凹槽以及第一金属硬掩膜51上形成第一金属栅极预备层4Γ,进而形成如图7-2所示的基体结构;对第一金属栅极预备层41'和第一金属硬掩膜51进行第一次平坦化处理至暴露出介质层30的表面,并将剩余第一金属栅极预备层41,作为第一金属栅极41,进而形成如图7-3所示的基体结构;形成覆盖图7-3所示的第一金属栅极41、第二多晶娃栅极23、第三多晶娃栅极25和介质层30的第二金属硬掩膜53,并去除第二多晶硅栅极23和位于第一多晶硅栅极21上的金属硅化物60以形成第二凹槽,进而形成如图7-4所示的基体结构;在第二凹槽中以及第二金属硬掩膜53上形成第二金属栅极备层43',进而形成如图7-5所示的基体结构;对第二金属栅极备层43'和第二金属硬掩膜53进行第二次平坦化处理至暴露出介质层的表面,并将剩余第二金属栅极预备层43'作为第二金属栅极43,进而形成如图7所示的基体结构。需要注意的是,在第一次平坦化处理的步骤中去除位于第二多晶硅栅极23和第三多晶硅栅极25上的部分金属硅化物60 ;在第二次平坦化处理的步骤中可以去除(全部或部分)位于第三多晶硅栅极25上的金属硅化物60。
[0046]在形成上述金属栅极40的两种优选实施方式中,去除多晶硅栅极20和金属硅化物60的工艺可以为湿法刻蚀等。形成金属栅极预备层、第一金属栅极预备层41'和第二金属栅极预备层43'的工艺可以为化学气相沉积或溅射等。上述平坦化处理可以为化学机械抛光,化学机械抛光所采用的抛光液可以根据现有技术进行设定,例如可以为双氧水溶液或臭氧溶液等。上述工艺为本领域现有技术,在此不再赘述。
[0047]同时,本申请还提供了一种半导体器件,该半导体器件由本申请上述的半导体器件的制作方法制作而成。该半导体器件中由金属栅极的制作过程对多晶硅栅极造成的损伤得以减少,进而提高了半导体器件的性能。
[0048]从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:在形成金属栅极的步骤之前形成覆盖多晶硅栅极的第一金属硬掩膜,并进行退火处理以使第一金属硬掩膜和多晶硅栅极反应生成金属硅化物。由于金属硅化物中键能大于多晶硅栅极中键能,使得金属硅化物的刻蚀速率小于多晶硅栅极的刻蚀速率,因此金属硅化物能够作为多晶硅栅极的保护层,减少了金属栅极的制作过程对多晶硅栅极造成的损伤,进而提高半导体器件的性能。
[0049]以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括: 提供半导体基体,所述半导体基体具有第一区域和第二区域,且所述第一区域和第二区域上分别形成有多晶硅栅极和围绕所述多晶硅栅极设置的介质层; 形成覆盖所述多晶硅栅极和所述介质层的第一金属硬掩膜; 进行退火处理,以使所述第一金属硬掩膜和所述多晶硅栅极反应生成金属硅化物; 去除所述第一区域中的所述多晶硅栅极和金属硅化物以形成凹槽,并在所述凹槽中形成金属栅极。2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述退火处理的步骤中,处理温度为250?450°C,处理时间为I?30s。3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,在所述凹槽中形成所述金属栅极的步骤包括: 在所述凹槽中和所述第一金属硬掩膜上形成金属栅极预备层; 对所述金属栅极预备层和所述第一金属硬掩膜进行平坦化处理至暴露出所述介质层的表面,并将剩余所述金属栅极预备层作为所述金属栅极。4.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,在所述平坦化处理的步骤中去除位于所述第二区域中所述多晶硅栅极的位置上的所述金属硅化物。5.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于, 所述第一区域包括第一器件区和第二器件区,所述多晶硅栅极包括位于所述第一器件区中的第一多晶硅栅极、位于所述第二器件区的第二多晶硅栅极和位于所述第二区域的第二多晶5圭極极; 形成所述金属栅极的步骤包括: 在所述第一多晶硅栅极的位置上形成第一金属栅极; 在所述第二多晶硅栅极的位置上形成第二金属栅极,所述第一金属栅极和所述第二金属栅极组成所述金属栅极。6.根据权利要求5所述的制作方法,其特征在于, 形成所述第一金属栅极的步骤包括: 去除所述第一多晶硅栅极和位于所述第一多晶硅栅极上的所述金属硅化物以形成第一凹槽; 在所述第一凹槽中以及所述第一金属硬掩膜上形成第一金属栅极预备层; 对所述第一金属栅极预备层和所述第一金属硬掩膜进行第一次平坦化处理至暴露出所述介质层的表面,并将剩余所述第一金属栅极预备层作为所述第一金属栅极;形成所述第二金属栅极的步骤包括: 形成覆盖所述第一金属栅极、所述第二多晶硅栅极、所述第三多晶硅栅极和所述介质层的第二金属硬掩膜; 去除所述第二多晶硅栅极和位于所述第一多晶硅栅极上的所述金属硅化物以形成第二凹槽; 在所述第二凹槽中以及所述第二金属硬掩膜上形成第二金属栅极预备层; 对所述第二金属栅极预备层和所述第二金属硬掩膜进行第二次平坦化处理至暴露出所述介质层的表面,并将剩余所述第二金属栅极预备层作为所述第二金属栅极。7.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于, 在所述第一次平坦化处理的步骤中去除位于所述第二多晶硅栅极和第三多晶硅栅极上的部分所述金属硅化物; 在所述第二次平坦化处理的步骤中去除位于所述第三多晶硅栅极上的所述金属硅化物。8.根据权利要求5所述的制作方法,其特征在于, 所述第一器件区为PMOS区,所述第二器件区为NMOS区;或者 所述第一器件区为NMOS区,所述第二器件区为PMOS区。9.根据权利要求1至8中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述第一金属硬掩膜为TiN。10.根据权利要求1至8中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述金属栅极的材料为Al或Cu。11.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件由权利要求1至10中任一项所述的制作方法制作而成。
【专利摘要】本申请公开了一种半导体器件的制作方法及半导体器件。其中,半导体器件的制作方法包括:提供半导体基体,半导体基体具有第一区域和第二区域,且第一区域和第二区域上分别形成有多晶硅栅极和围绕多晶硅栅极设置的介质层;形成覆盖多晶硅栅极和介质层的第一金属硬掩膜;进行退火处理,以使第一金属硬掩膜和多晶硅栅极反应生成金属硅化物;去除第一区域中的多晶硅栅极和金属硅化物以形成凹槽,并在凹槽中形成金属栅极。上述制作方法中,由于金属硅化物中键能大于多晶硅栅极中键能,使得金属硅化物的刻蚀速率小于多晶硅栅极的刻蚀速率,因此金属硅化物能够作为多晶硅栅极的保护层,减少了金属栅极的制作过程对多晶硅栅极造成的损伤。
【IPC分类】H01L29/423, H01L21/8238, H01L27/092
【公开号】CN105575901
【申请号】CN201410542467
【发明人】刘焕新
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日
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