[发明专利]金属栅极的形成方法

权利要求书

1.一种金属栅极的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成第一伪栅极和第二伪栅极；

在所述半导体衬底上形成层间介质层，且所述层间介质层表面与所述第一伪栅极和所述第二伪栅极顶部齐平；

在所述层间介质层、第一伪栅极和第二伪栅极上形成金属氮化物材料层；

对所述金属氮化物材料层的表面进行氧化直至形成氧化物层；

在所述第二伪栅极上方的所述氧化物层上形成光刻胶层；

以所述光刻胶层为掩模去除所述第一伪栅极形成第一沟槽；

去除所述光刻胶层和剩余的所述氧化物层；

在所述第一沟槽内形成第一金属栅极。

2.如权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述金属氮化物层的材料包括氮化钛和氮化钽的至少其中之一。

3.如权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，采用远程等离子体工艺对所述金属氮化物材料层的表面进行氧化，所述远程等离子体工艺所采用的O₂流量范围为50sccm～2000sccm，所述远程等离子体工艺所采用的温度范围为50℃～300℃，功率范围为100W～3000W。

4.如权利要求2所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述金属氮化物材料层的厚度范围为所述氧化物层的厚度范围为

5.如权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述光刻胶层的厚度范围为

6.如权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，采用还原性灰化工艺和湿法刻蚀工艺去除所述光刻胶层和剩余的所述氧化物层。

7.如权利要求6所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述还原性灰化工艺所采用的气体为氮气和氢气的至少其中之一，所述湿法刻蚀所采用的溶液为稀盐酸溶液。

8.如权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，采用氢气的等离子体，或者采用溴化氢和氧气的混合等离子体，去除所述第一伪栅极。

9.如权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，在形成所述第一金属栅极之后，所述方法还包括：

对所述金属氮化物层进行平坦化直至去除所述金属氮化物层且暴露所述第二伪栅极上表面；

去除所述第二伪栅极形成第二沟槽；

在所述第二沟槽的底部和侧壁形成第二功函数金属层，并用第二金属填充满所述第二沟槽形成第二金属栅极。

10.如权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述第一伪栅极为PMOS晶体管的伪栅极且所述第二伪栅极为NMOS晶体管的伪栅极，或者所述第一伪栅极为NMOS晶体管的伪栅极且所述第二伪栅极为PMOS晶体管的伪栅极。