[发明专利]高K金属栅晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域；

在所述衬底表面形成介质层，所述介质层内具有第一开口和第二开口，所述第一开口暴露出第一区域的部分衬底表面，所述第二开口暴露出第二区域的部分衬底表面；

在所述介质层表面、第一开口的侧壁和底部的衬底表面、以及第二开口的侧壁和底部的衬底表面形成栅介质层；

在形成所述栅介质层之后，在第一开口内形成填充满所述第一开口的牺牲层；

在形成所述牺牲层之后，在第二开口内形成第二功函数层以及位于第二功函数层表面的第二栅极层，所述第二栅极层填充满所述第二开口；

在形成所述第二栅极层之后，去除第一开口内的牺牲层；

在去除第一开口内的牺牲层之后，在所述第一开口内形成第一功函数层、以及位于第一功函数层表面的第一栅极层，所述第一栅极层填充满所述第一开口。

2.如权利要求1所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一区域为NMOS区；所述第二区域为PMOS区。

3.如权利要求2所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层的材料为TiAlC；所述第二功函数层的材料为TiN。

4.如权利要求2所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一栅极层的材料为TiAl或W；所述第二栅极层的材料为W。

5.如权利要求1所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述衬底包括：半导体基底；分别位于第一区域和第二区域的半导体基底表面的若干鳍部；位于半导体基底表面的隔离层，所述隔离层覆盖部分鳍部的侧壁，且所述隔离层表面低于所述鳍部的顶部表面。

6.如权利要求5所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一开口横跨第一区域的鳍部，且所述第一开口暴露出第一区域的部分鳍部 侧壁和顶部表面；所述第二开口横跨第二区域的鳍部，且所述第二开口暴露出第二区域的部分鳍部侧壁和顶部表面。

7.如权利要求6所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅介质层形成于第一开口和第二开口暴露出的鳍部的侧壁和顶部表面。

8.如权利要求1所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：在形成所述牺牲层之前，在所述栅介质层表面形成覆盖层；所述覆盖层的材料为TiN。

9.如权利要求8所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，在形成覆盖层之后，形成所述牺牲层之前，进行退火工艺。

10.如权利要求8所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：在形成所述牺牲层之前，在所述覆盖层表面形成第一阻挡层；在去除牺牲层之后，去除第一开口内的第一阻挡层；所述第一阻挡层的材料为TaN。

11.如权利要求1所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为底层抗反射层材料、深紫外光吸收氧化材料或有机介质层材料。

12.如权利要求1所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的形成步骤包括：在所述栅介质层表面形成填充满所述第一开口和第二开口的牺牲膜；平坦化所述牺牲膜，去除位于介质层顶部上的部分牺牲膜；在平坦化工艺之后，去除第二开口内的牺牲膜。

13.如权利要求1所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二功函数层和第二栅极层的形成步骤包括：在所述栅介质层上和牺牲层表面形成第二功函数膜；在所述第二功函数膜表面形成第二栅极膜，所述第二栅极膜填充满所述第二开口；平坦化所述第二栅极膜和第二功函数膜，去除介质层顶部上的第二栅极膜和第二功函数膜，并暴露出所述牺牲层，形成第二栅极层和第二功函数层。

14.如权利要求13所述的高K金属栅晶体管的形成方法，其特征在于，在平坦化所述第二栅极膜和第二功函数膜之后，平坦化所述栅介质层直至暴露出所述介质层顶部表面为止。