[发明专利]高介电层金属栅器件的制造方法有效
| 申请号： | 201210415303.0 | 申请日： | 2012-10-26 |
| 公开（公告）号： | CN103779280B | 公开（公告）日： | 2017-07-28 |
| 发明（设计）人： | 谢欣云 | 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： | H01L21/8238 | 分类号： | H01L21/8238;H01L21/28 |
| 代理公司： | 北京德琦知识产权代理有限公司11018 | 代理人： | 牛峥,王丽琴 |
| 地址： | 201203 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 高介电层 金属 器件 制造 方法 | ||
1.一种高介电层金属栅器件的制造方法，包括：
在衬底上形成包括介电层、伪多晶硅和侧壁氧化层的栅极结构；
在衬底上沉积形成夹层绝缘层，并进行化学机械研磨以露出所述伪多晶硅；
刻蚀去除伪多晶硅和介电层，以形成底部暴露与伪多晶硅对应的衬底的凹槽；
执行氟离子注入以对暴露的衬底进行掺杂；
在所述凹槽底部形成衬垫氧化层并执行第一次退火；
在所述衬垫氧化层上沉积形成高介电层并执行第二次退火；
在所述高介电层上形成金属栅极；其中，
所述衬底为硅。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在衬底上形成包括介电层、伪多晶硅和侧壁氧化层的栅极结构包括：
在衬底上形成NMOS有源区及PMOS有源区，并在NMOS有源区和PMOS有源区之间形成浅沟槽隔离；在NMOS有源区及PMOS有源区上分别形成NMOS介电层及PMOS介电层，及NMOS伪多晶硅和PMOS伪多晶硅，并在NMOS介电层、NMOS伪多晶硅的两侧及PMOS介电层、PMOS伪多晶硅的两侧形成侧壁氧化层。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述凹槽底部形成衬垫氧化层包括通过热氧化或化学氧化在所述凹槽底部形成衬垫氧化层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在高介电层上形成金属栅极包括：在高介电层上形成金属功函数层；在所述金属功函数层上沉积金属层；执行化学机械研磨以暴露夹层绝缘层。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，执行氟离子注入以对暴露的衬底进行掺杂后，氟离子杂质的浓度低于3e15atom/cm3。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一次退火为温度范围900摄氏度至1200摄氏度的毫秒级退火；所述第二次退火为温度范围600摄氏度至800摄氏度的快速退火。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述金属层的材料为钴。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
