[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，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底具有PMOS区域和NMOS区域，所述衬底表面具有介质层，所述NMOS区域的介质层内具有暴露出衬底表面的第一开口，所述PMOS区域的介质层内具有暴露出衬底表面的第二开口，所述第一开口的侧壁和底部表面具有第一栅介质层，所述第二开口的侧壁和底部表面具有第二栅介质层；

在所述第一栅介质层和第二栅介质层表面形成隔离层；

对所述隔离层内进行第一强化处理工艺；

在形成所述隔离层并进行第一强化处理工艺之后，在所述第一开口和第二开口内的隔离层表面形成第二功函数层；

对所述第二功函数层进行第二强化处理工艺；

在所述第二强化处理工艺之后，去除NMOS区域的第二功函数层；

在去除NMOS区域的第二功函数层之后，在第一开口内形成第一栅极层，在第二开口内形成第二栅极层。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，对所述隔离层内进行第一强化处理工艺的方法包括：在介质层表面、第一开口内的第一栅介质层表面、以及第二开口内的第二栅介质层表面形成第一子隔离层；在形成所述第一子隔离层之后，对所述第一子隔离层进行第一强化处理工艺；在所述第一强化处理工艺之后，在所述第一子隔离层表面形成第二子隔离层，所述第一子隔离层和第二子隔离层构成所述隔离层。

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一强化处理工艺为湿法处理工艺，处理液为臭氧溶液，所述臭氧溶液中臭氧的流量2升/分钟，处理时间为20～100秒。

4.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一子隔离层的厚度为隔离层厚度的10%～50%；所述第二子隔离层的厚度为隔离层厚度的50%～90%。

5.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一子隔离层和第二子隔离层的形成工艺为原子层沉积工艺。

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二强化处理工艺为湿法处理工艺或干法处理工艺。

7.如权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述湿法处理工艺的处理液为臭氧溶液，所述臭氧溶液中臭氧的流量2升/分钟，处理时间为20～100秒。

8.如权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述干法处理工艺采用氧气的等离子体进行处理，气体流量为2000sccm～8000sccm，功率为500w～5000w，气压为0.8Torr～2Torr，温度100℃～300℃，时间60秒～300秒。

9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述隔离层的材料为氮化钛，所述第二功函数层的材料为氮化钛和氮化钽中的一种或两种多层重叠。

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在形成第二功函数层之前，在隔离层表面形成阻挡层，所述第二功函数层形成于所述阻挡层表面；所述去除NMOS区域的第二功函数层工艺停止于所述隔离层表面。

11.如权利要求10所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为氮化钽。

12.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在去除NMOS区域的第二功函数层之后，形成第一栅极层和第二栅极层之前，在第一开口侧壁和底部表面形成第一功函数层，所述第一栅极层形成于所述第一功函数层表面。

13.如权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层的材料为钛铝合金。

14.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一栅极层和第二栅极层的材料为金属，所述第一栅极层和第二栅极层的形成工艺包括：在介质层表面、第一开口内和第二开口内形成填充满第一开口和第二开口的栅极膜；抛光所述栅极膜直至暴露出介质层表面为止。

15.如权利要求14所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述隔离层和第二功函数层还形成于介质层表面，所述抛光工艺还去除PMOS区域的介质层表面的第二功函数层、以及介质层表面的隔离层。