[发明专利]金属栅极形成方法

权利要求书

1.一种金属栅极形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域，所述半导体衬底的第一区域上形成有第一伪栅，所述半导体衬底的第二区域上形成有第二伪栅，所述半导体衬底表面形成覆盖第一伪栅和第二伪栅的层间介质层；

对所述层间介质层进行平坦化直到暴露出所述第一伪栅和第二伪栅；

除去所述第二伪栅，形成第二沟槽，在所述第二沟槽侧壁、底部、及层间介质层表面形成第二功能层，在所述第二功能层表面形成第二牺牲层；

除去第一区域的第二牺牲层和第二功能层，暴露出所述第一伪栅；

除去所述第一伪栅，形成第一沟槽，在所述第一沟槽侧壁、底部、层间介质层、及第二牺牲层表面形成第一功能层，在所述第一功能层表面形成第一牺牲层；

除去所述第一牺牲层和第二牺牲层，暴露出所述第一功能层和第二功能层；

在所述第一功能层和第二功能层表面形成金属电极层，对所述金属电极层、第一功能层和第二功能层进行化学机械研磨工艺，形成第一金属栅极和第二金属栅极。

2.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，所述第一功能层和第二功能层的材料、厚度、形成工艺中至少一种不相同。

3.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，所述第一功能层和第二功能层的材料为Ti、Ta、TiN、TaN、TiAl、TaC、TaSiN、TiAlN其中一种或几种。

4.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，形成所述第一功能层和第二功能层的工艺为物理气相沉积工艺或原子层沉积工艺。

5.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，所述第一牺牲层和第二牺牲层的材料为氧化硅、旋涂玻璃组合物或聚合物。

6.如权利要求5所述的金属栅极形成方法，其特征在于，所述旋涂玻璃组合物的材料为聚硅氮烷。

7.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，对所述金属电极层、第一功能层和第二功能层进行化学机械研磨工艺，以所述层间介质层为研磨阻挡层，形成第一金属栅极和第二金属栅极。

8.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，除去所述第一牺牲层和第二牺牲层的具体工艺包括：对所述第一牺牲层和第一功能层进行化学机械研磨，暴露出所述第二牺牲层；除去所述第一牺牲层和第二牺牲层，暴露出所述第一功能层和第二功能层。

9.如权利要求8所述的金属栅极形成方法，其特征在于，除去所述第一牺牲层和第二牺牲层的工艺为湿法刻蚀或干法刻蚀。

10.如权利要求8所述的金属栅极形成方法，其特征在于，当所述第一牺牲层和第二牺牲层的材料为旋涂玻璃组合物时，利用稀释氢氟酸湿法刻蚀除去所述第一牺牲层和第二牺牲层。

11.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，所述金属电极层的材料包括Al、Cu、Ti、Ag、Au、Pt、Ni其中一种或几种。

12.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，形成所述金属电极层的工艺包括溅射工艺、化学气相沉积工艺或电镀工艺。

13.如权利要求1所述的金属栅极形成方法，其特征在于，在形成第一功能层之前，在所述第一沟槽侧壁、底部、层间介质层、及第二牺牲层表面形成扩散阻挡层；在形成第二功能层之前，在所述第二沟槽侧壁、底部、及层间介质层形成扩散阻挡层。