[发明专利]金属栅极和MOS晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种金属栅极的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，在所述衬底表面形成替代栅极结构，所述衬底和替代栅极结构上形成有阻挡层；

在阻挡层上形成层间介质层，且所述层间介质层厚度大于替代栅极结构高度；

刻蚀层间介质层至露出替代栅极结构上的阻挡层；

刻蚀阻挡层至露出替代栅极结构表面；

以层间介质层为掩膜，去除替代栅极结构，形成沟槽；

在沟槽底部形成栅介质层后，于层间介质层上形成金属层，且所述金属层填充满沟槽；

研磨金属层至露出层间介质层，形成金属栅极。

2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为氮化硅或氮氧化硅。

3.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述层间介质层的材料为氧化硅或氮氧化硅或正硅酸乙酯。

4.根据权利要求2所述的形成方法，其特征在于，刻蚀阻挡层采用的是干法刻蚀法，刻蚀气体是CH₃F和O₂和Ar。

5.根据权利要求1至4任一项所述的形成方法，其特征在于，所述刻蚀气体刻蚀阻挡层和层间介质层的刻蚀选择比是5～30。

6.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成所述阻挡层的方法为物理气相沉积法或化学气相沉积法。

7.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，刻蚀层间介质层的方法为干法刻蚀法，刻蚀气体是C₄F₆和O₂和Ar。

8.根据权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述刻蚀气体刻蚀阻挡层和层间介质层的刻蚀选择比是1∶1。

9.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，刻蚀层间介质层和刻蚀阻挡层在同一刻蚀机台内进行。

10.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，沟槽内填充的金属层为Al、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Ti、TiN、TaN、Ta、TaC、TaSiN、W、WN、WSi的一种或多种。

11.一种MOS晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，在所述衬底表面形成有替代栅极结构，所述衬底上和替代栅极结构周围形成有阻挡层；

以替代栅极结构和替代栅极结构两侧的阻挡层为掩膜，在衬底内形成源/漏极；

在阻挡层上形成层间介质层，且所述层间介质层厚度大于替代栅极结构高度；

刻蚀层间介质层至露出替代栅极结构上的阻挡层；

刻蚀阻挡层至露出替代栅极结构表面；

以层间介质层为掩膜，去除替代栅极结构，形成沟槽；

在沟槽底部形成栅介质层后，于层间介质层上形成金属层，且所述金属层填充满沟槽；

研磨金属层至露出层间介质层，形成金属栅极。