[发明专利]具有金属栅电极层的半导体结构形成方法有效
| 申请号： | 201210141553.X | 申请日： | 2012-05-08 |
| 公开（公告）号： | CN103390547A | 公开（公告）日： | 2013-11-13 |
| 发明（设计）人： | 洪中山 | 申请（专利权）人： | 中芯国际集成电路制造（上海）有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/28 | 分类号： | H01L21/28;H01L21/8238 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 骆苏华 |
| 地址： | 201203 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 具有 金属 电极 半导体 结构 形成 方法 | ||
1.一种具有金属栅电极层的半导体结构形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底表面形成有第一替代栅电极层和第二替代栅电极层，以及覆盖所述第一替代栅电极层和第二替代栅电极层的刻蚀阻挡层；所述刻蚀阻挡层表面形成有层间介质层；
平坦化所述层间介质层和刻蚀阻挡层直至暴露出所述第一替代栅电极层和第二替代栅电极层；
去除所述第一替代栅电极层，形成第一开口，并填充所述第一开口，形成第一金属栅电极层；
平坦化所述第一金属栅电极层、所述层间介质层、所述刻蚀阻挡层以及所述第二替代栅电极层，并在所述第一金属栅电极层表面形成保护层；
去除所述第二替代栅电极层，形成第二开口，并填充所述第二开口，形成第二金属栅电极层；
平坦化所述第二金属栅电极层、所述层间介质层、所述刻蚀阻挡层以及所述第一金属栅电极层。
2.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述保护层的形成工艺为等离子体氧化工艺。
3.如权利要求2所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述等离子体氧化工艺中的处理气体为O2或O3。
4.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述保护层的形成工艺为非等离子体氧化工艺。
5.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述保护层的形成工艺为等离子体氮化工艺。
6.如权利要求5所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述等离子体氮化工艺中的处理气体为NO、NH3或NO2。
7.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述保护层的形成工艺为非等离子体氮化工艺。
8.如权利要求2-7任一项所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述保护层的厚度为50埃-200埃。
9.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述金属栅电极层的材料为Al、Cu、Ag或W。
10.如权利要求1所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述第一替代栅电极层底部与所述基底之间、所述第二栅极替代层与所述基底之间形成有高K栅介质层。
11.如权利要求10所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述高K栅介质层材料为二氧化铪、氧化铪硅、氧化镧、氧化镧铝、氧化锆、氧化锆硅、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化铅钪钽或铌酸铅锌。
12.如权利要求10或11所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述高K栅介质层表面形成有介质阻挡层。
13.如权利要求12所述的半导体结构形成方法，其特征在于，所述介质阻挡层的材料为TiN或TaN。
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