[发明专利]半导体器件的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，所述半导体器件包括PMOS金属栅极晶体管和NMOS金属栅极晶体管，其特征在于，所述形成方法包括：

提供衬底，所述衬底包括PMOS晶体管区域和NMOS晶体管区域；

在所述衬底的PMOS晶体管区域上形成第一伪栅极结构、NMOS晶体管区域上形成第二伪栅极结构，所述第一伪栅极结构包括第一栅介质层和位于第一栅介质层上的第一伪栅极，所述第二伪栅极结构包括第二栅介质层和位于第二栅介质层上的第二伪栅极，所述第一伪栅极结构和第二伪栅极结构为一体结构；

在所述衬底的PMOS晶体管区域和NMOS晶体管区域上形成层间介质层，所述层间介质层的上表面与第一伪栅极及第二伪栅极的上表面齐平；

去除所述第一伪栅极，以形成第一伪栅沟槽；

在所述第一伪栅沟槽内形成第一金属栅极；

形成所述第一金属栅极之后，利用第一干法刻蚀去除所述第二伪栅极，以形成第二伪栅沟槽，所述第一干法刻蚀包括主刻蚀和主刻蚀后的过刻蚀，所述过刻蚀步骤所采用的气体包括氦气，且在所述过刻蚀步骤中用于产生等离子体的射频电源断续地打开；

在所述第二伪栅沟槽内形成第二金属栅极，所述第一金属栅极的侧壁与第二金属栅极的侧壁接触。

2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述用于产生等离子体的射频电源周期性地打开和关闭。

3.根据权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述气体还包括HBr和O₂，所述过刻蚀步骤的工艺参数包括：HBr的流量为10至500sccm，O₂的流量为2至100sccm，氦气的流量为10至1000sccm，压力为2至50mTorr，射频功率为100W至2000W，时间为5secs至600secs，所述射频电源打开的时间与射频电源打开和关闭的时间之和的比为10%至90%。

4.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第二伪栅极结构还包括：位于所述第二栅介质层与第二伪栅极之间的含氮扩散阻挡层；

所述第二伪栅沟槽的底部露出含氮扩散阻挡层。

5.根据权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述第一干法刻蚀之后、形成第二金属栅极之前，还包括：使所述含氮扩散阻挡层暴露于含N等离子体环境中，以对所述含氮扩散阻挡层进行等离子体处理。

6.根据权利要求5所述的形成方法，其特征在于，所述第一干法刻蚀之后、形成第二金属栅极之前，还包括：对所述第二伪栅沟槽底部进行第二干法刻蚀，以去除所述第一干法刻蚀步骤在含氮扩散阻挡层表面上所形成的聚合物；

所述第二干法刻蚀步骤在等离子体处理步骤之前进行，或者，所述第二干法刻蚀与等离子体处理步骤在同一机台内同步进行。

7.根据权利要求5或6所述的形成方法，其特征在于，将含N₂的气体等离子体化产生所述含N等离子体。

8.根据权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述第二干法刻蚀步骤所采用的气体包括含氟气体。

9.根据权利要求8所述的形成方法，其特征在于，所述含氟气体至少包括CF₄、NF₃、SF₆中的一种。