[发明专利]CMOS器件结构及其制作方法

说明书

一种CMOS器件结构及其制作方法，包括：提供衬底；形成伪栅以及与伪栅齐平的介质层；形成开口；在开口中覆盖PMOS功函数层并形成金属栅极结构；对金属栅极结构进行热处理，使处理后的PMOS功函数层的功函数位于第一功函数与第二功函数之间。本发明具有以下优点：有利于方便CMOS器件的后续制造步骤中对PMOS区域以及NMOS区域中分别将要形成的PMOS器件以及NMOS器件的功函数进行进一步调整，进而比较灵活的对后续将形成的PMOS器件以及NMOS器件进行功函数的调整；在一定程度上简化了流程并节省了空间体积；不会增加其它的制造工序，例如前期的源漏区掺杂等步骤的难度和复杂程度。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种CMOS器件结构及其制作方法。

背景技术

随着半导体技术的不断进步，半导体器件的特征尺寸逐渐变小。而半导体器件特征尺寸的逐渐变小给半导体制造工艺提出了更高的要求。

以互补金属氧化物半导体（CMOS）器件为例，随着器件本身的尺寸的减小，为了适应这种变化，现有技术中开始应用后栅（gate last）金属栅工艺形成金属栅极，以获得性能更为理想的栅极。

与此同时，半导体技术还对半导体器件提出了其他要求，例如：要求CMOS器件的阈值电压为符合设计规格的阈值电压，通常CMOS器件通过调整功函数来改变阈值电压。

由于PMOS器件与NMOS器件的阈值电压有所不同，现有技术为了尽量同时满足PMOS器件与NMOS器件对阈值电压的需求，一般先在PMOS器件或者NMOS器件上覆盖一种类型（例如PMOS器件）的功函数层，然后覆盖掩模，并去除位于NMOS器件的功函数层，使这层功函数层仅位于PMOS器件上；然后再通过覆盖掩模的方式，在NMOS器件处形成另一种类型的功函数层，以此来分别调节PMOS器件和NMOS器件的功函数，进而分别使PMOS器件和NMOS器件的阈值电压达到各自规格值。

但是，这种方法为了实现上述目的需要形成掩模、去除掩模以及刻蚀功函数层等步骤，然后还要再次形成另一种类型的功函数层，工序比较繁琐，增加制作的难度和复杂度。

为此，需要一种制造CMOS器件的方法，在能够通过较为简单的制造方式，尽量满足PMOS器件和NMOS器件对于阈值电压的要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种CMOS器件结构及其制作方法，以采用较为简单制造方式使PMOS器件和NMOS器件的阈值电压达到各自规格值。

为解决上述问题，本发明提供一种CMOS器件的制作方法，包括：

提供衬底，所述衬底包括PMOS区域以及NMOS区域，所述PMOS区域用于形成具有第一功函数的PMOS，所述NMOS区域用于形成具有第二功函数的NMOS；

在衬底上形成多个伪栅以及与所述伪栅齐平的介质层；

去除所述多个伪栅，在所述介质层中形成开口；

在所述开口中覆盖PMOS功函数层；

在覆盖有所述PMOS功函数层的所述开口中形成金属栅极结构；

对所述金属栅极结构进行热处理，使所述金属栅极结构的金属扩散至所述PMOS功函数层，以减小PMOS功函数层的功函数，使处理后的PMOS功函数层的功函数位于所述第一功函数与所述第二功函数之间。

可选的，所述PMOS功函数层采用氮化钛、氮化钼、氮化钽或者碳化钽作为材料。

可选的，在形成开口的步骤之后，形成PMOS功函数层的步骤之前，还包括以下步骤：

在所述开口中依次形成覆盖于所述开口底部以及侧壁的栅介质层、高K介质层、盖帽层以及停止层；