[发明专利]栅极结构的形成方法以及栅极结构

说明书

本发明提供一种栅极结构的形成方法以及栅极结构，栅极结构的形成方法包括提供衬底，在衬底上形成介质层，并在介质层中形成第一开口、第二开口；形成第一功函数层；仅保留位于第一开口中的第一功函数层，以形成NMOS器件的功函数层；分别在第二开口中以及第一开口中的第一功函数层上形成第二功函数层；形成栅极。栅极结构包括衬底、介质层、位于介质层中的第一开口、第二开口；第一功函数层、第二功函数层、栅极。本发明的有益效果在于，先形成NMOS器件的功函数层有利于加快工艺进度，减少刻蚀过程中对其他半导体器件的影响；省去一道形成扩散阻挡层的工艺；增加了第一开口、第二开口的空间，进而有利于栅极的形成。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种栅极结构的形成方法以及栅极结构。

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，这种器件包括PMOS器件以及NMOS器件，这两种器件之间由于性质不同，在形成栅极时的要求也不同，所以制作工艺中通常需要分别形成PMOS器件以及NMOS器件中的栅极，步骤比较复杂，这给整个CMOS器件的制作造成了影响。

因此，如何简化并加快形成栅极结构工艺，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种栅极结构的形成方法以及栅极结构，以使制作栅极结构的工艺变得相对简单快速。

为解决上述问题，本发明提供一种栅极结构的形成方法，包括：

提供衬底，所述衬底具有NMOS区域以及PMOS区域；

在所述衬底的NMOS区域以及PMOS区域上形成介质层，并在所述介质层中分别形成位于所述NMOS区域以及PMOS区域的第一开口和第二开口；

在衬底以及所述第一开口和第二开口中形成第一功函数层；

去除部分第一功函数层，仅保留位于第一开口中的第一功函数层，以形成NMOS器件的功函数层；

在形成NMOS器件的功函数层的步骤之后，分别在所述第二开口中以及第一开口中的第一功函数层上形成第二功函数层，所述第二功函数层作为PMOS器件的功函数层以及NMOS区域和PMOS区域的扩散阻挡层；

形成填充所述第一开口、第二开口的栅极。

可选的，形成第一功函数层的步骤包括：采用钛铝、掺碳的钛铝或者掺碳的钽铝作为所述第一功函数层的材料。

可选的，形成NMOS器件的功函数层的步骤包括：采用湿法刻蚀的方式去除部分第一功函数层，以形成所述NMOS器件的功函数层。

可选的，湿法刻蚀的刻蚀剂中包含SC1。

可选的，形成第二功函数层的步骤包括，形成氮化钛或者氮化钛硅材料的第二功函数层。

可选的，形成第二功函数层的步骤包括，形成厚度范围在25～60埃的第二功函数层。

可选的，采用原子层沉积的方式形成所述第一功函数层以及第二功函数层。

可选的，形成栅极的步骤包括：形成金属栅极。

可选的，形成金属栅极的步骤包括：形成钨栅极。

可选的，形成第一开口、第二开口的步骤之后，形成第一功函数层的步骤之前，所述形成方法还包括：在所述第一开口、第二开口中依次形成高K介质层、盖帽层以及停止层。

可选的，形成氧化铪材料的高K介质层。

可选的，形成氮化钛材料的盖帽层。