[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括相邻的第一区域和第二区域；

在所述第一区域的半导体衬底表面形成第一栅极结构，所述第一栅极结构包括：第一高K栅介质层、位于所述第一高K栅介质层表面的第一功函数层、以及位于所述第一功函数层表面的第一栅电极层；

在所述第二区域半导体衬底表面形成第二栅极结构，所述第二栅极结构包括：第二高K栅介质层、位于所述第二高K栅介质层表面的第二功函数层、以及位于所述第二功函数层表面的第二栅电极层；

在形成第一栅极结构和第二栅极结构之后，在所述第一栅极结构和第二栅极结构表面形成第二介质层，所述第二介质层内具有接触通孔，所述接触通孔暴露出部分第一栅极结构和部分第二栅极结构表面；

在所述接触通孔内形成第一导电插塞。

2.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一栅极结

构和第二栅极结构的形成方法为：

在所述半导体衬底表面形成伪栅极层、以及覆盖所述伪栅极层侧壁的第一介质层，所述伪栅极层位于所述第一区域和第二区域的半导体衬底表面，所述第一介质层的表面与所述伪栅极层的表面齐平；

去除所述伪栅极层直至暴露出半导体衬底为止，形成第一开口；

在所述第一开口内形成：覆盖所述第一开口的侧壁和底部表面的高K介质层、位于所述高K介质层表面的第一功函数层、以及位于所述第一功函数层表面的第一栅电极层；

去除第二区域的第一功函数层和第一栅电极层直至暴露出高K介质层为止，形成第二开口；

在所述第二开口内形成：覆盖所述第二开口的侧壁和底部表面的第二功函数层，以及位于所述第二功函数层表面、且填充满所述第二开口的第二栅电极层，所述第一区域的高K介质层形成第一高K栅介质层，所述第二区域的高K介质层形成第二高K栅介质层。

3.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一栅极结

构和第二栅极结构的形成方法为：

在所述半导体衬底表面形成伪栅极层、以及覆盖所述伪栅极层侧壁的第一介质层，所述伪栅极层位于所述第一区域和第二区域的半导体衬底表面，且所述第一介质层的表面与所述伪栅极层的表面齐平；

去除第二区域的伪栅极层直至暴露出半导体衬底为止，形成第二开口；

在所述第二开口内形成第二栅极结构，包括：覆盖所述第二开口的侧壁和底部表面的第二高K栅介质层，位于所述第二高K栅介质层表面的第二功函数层，以及位于所述第二功函数层表面、且填充满所述第二开口的第二栅电极层；

在形成所述第二栅极结构之后，去除第一区域的伪栅极层直至暴露出半导体衬底为止，形成第三开口；

在所述第三开口内形成第一栅极结构，包括：覆盖所述第三开口的侧壁和底部表面的第一高K栅介质层，位于所述第一高K栅介质层表面的第一功函数层，以及位于所述第一功函数层表面、且填充满所述第三开口的第一栅电极层。

4.如权利要求2或3所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述伪栅极层的材料为多晶硅，所述第一介质层的材料为氧化硅和氮化硅中的一种或两种组合。

5.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一导电插塞的材料为铜、钨或铝。

6.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在形成所述第一导电插塞之前，在所述接触通孔的侧壁和底部表面形成阻挡层，所述阻挡层的材料为氮化钛或氮化钽。

7.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成第一源区和第一漏区；在第二栅极结构两侧的半导体衬底内形成第二源区和第二漏区。

8.如权利要求7所述半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在所述第一源区、第一漏区、第二源区和第二漏区表面形成第二导电插塞，所述第二导电插塞与所述第一导电插塞同时形成。

9.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层或第二功函数层的材料为Ti、TiN、Co、TiAl、AlCo、TiAlN、Ta和TaN中的一种或多种组合。

10.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层和第二功函数层的材料不同。