[发明专利]互补型金属氧化物半导体管金属栅电极的制作方法

权利要求书

1.一种互补型金属氧化物半导体CMOS管金属栅电极的制作方法，所述CMOS包括PMOS结构和NMOS结构，该方法包括：

在半导体衬底上以浅沟槽隔离区为界，形成具有PMOS结构的第一区域和具有NMOS结构的第二区域；所述PMOS结构和NMOS结构都至少包括在半导体衬底表面依次形成的高介电常数HK栅氧化层和替代栅极，以及位于替代栅极两侧且在半导体衬底中的有源区；

在上述区域表面依次沉积刻蚀终止层和层间介质层，并对层间介质层进行化学机械研磨，所述研磨停止在刻蚀终止层上，显露出PMOS结构和NMOS结构的替代栅极；

用光阻胶层遮挡第一区域，将NMOS结构上的替代栅极从掩埋的层间介质层中去除形成第二区域上的沟槽；

依次沉积NMOS功函数金属及多晶硅/无定型硅材料，并进行化学机械研磨显露出PMOS结构上的替代栅极；所述NMOS功函数金属经化学机械研磨后位于第二区域上沟槽的底部和侧壁，所述多晶硅/无定型硅材料经化学机械研磨后位于由NMOS功函数金属包围的第二区域上的沟槽内部；

用光阻胶层遮挡第二区域，将PMOS结构上的替代栅极从掩埋的层间介质层中去除形成第一区域上的沟槽；

沉积PMOS功函数金属之后，再次沉积多晶硅/无定型硅材料，并进行化学机械研磨显露出第二区域沟槽内的多晶硅/无定型硅材料；所述PMOS功函数金属经化学机械研磨后位于第一区域上沟槽的底部和侧壁，再次沉积的多晶硅/无定型硅材料经化学机械研磨后位于由PMOS功函数金属包围的第一区域上的沟槽内部；

去除第一区域和第二区域沟槽内的多晶硅/无定型硅材料；

在第一区域和第二区域沟槽内填充金属栅电极材料形成CMOS金属栅电极。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多晶硅/无定型硅材料采用物理气相沉积PVD或者化学气相沉积CVD的方法形成。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述化学气相沉积的功率小于400瓦。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，NMOS或者PMOS功函数金属为氮化钛TiN、钽Ta、氮化钽TaN或铝化钛TiAl中的任意一种或者多种的组合。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，去除第一区域和第二区域沟槽内的多晶硅/无定型硅材料采用干法刻蚀，刻蚀气体为含氟或者含氯的气体；刻蚀偏置功率小于200瓦。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述高介电常数栅氧化层和半导体衬底表面之间进一步包括界面层。

7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在所述高介电常数栅氧化层和替代栅极之间进一步包括保护层，所述保护层为TiN或者TaN或者两者组合的叠层。