[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

(a)提供衬底结构，所述衬底结构包括半导体衬底和半导体衬底上的层间电介质层，所述层间电介质层包括延伸到所述半导体衬底的多个沟槽，所述多个沟槽包括用于PMOS器件的第一沟槽和用于NMOS器件的第二沟槽，其中，在所述多个沟槽的底部的半导体衬底的表面和侧壁上具有高k电介质层；

(b)在所述多个沟槽中形成半导体层以填充所述多个沟槽；

(c)去除所述第一沟槽中的半导体层；

(d)在步骤(c)之后，在所述第一沟槽中依次形成PMOS功函数调节层和金属电极层；

(e)在步骤(d)之后，去除所述第二沟槽中的半导体层；以及

(f)在步骤(e)之后，在所述第二沟槽中依次形成NMOS功函数调节层和金属电极层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个沟槽还包括用于电阻器的第三沟槽。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)包括：

(c1)在步骤(b)之后，在所述多个沟槽中除所述第一沟槽之外的其他沟槽中的半导体层上形成图案化的第一掩模；

(c2)利用所述第一掩模为掩模去除所述第一沟槽中的半导体层；以及

(c3)在步骤(c2)之后，去除所述第一掩模。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(e)包括：

(e1)在步骤(d)之后，在所述多个沟槽中除所述第二沟槽之外的其他沟槽上形成图案化的第二掩模；

(e2)利用所述第二掩模为掩模去除所述第二沟槽中的半导体层；以及

(e3)在步骤(e2)之后，去除所述第二掩模。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过湿法刻蚀来执行步骤(c)和/或步骤(e)。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)包括：

通过干法刻蚀去除所述第一沟槽中的半导体层的上部；以及

通过湿法刻蚀去除所述第一沟槽中的半导体层的下部。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(e)包括：

通过干法刻蚀去除所述第二沟槽中的半导体层的上部；以及

通过湿法刻蚀去除所述第二沟槽中的半导体层的下部。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述湿法刻蚀的刻蚀剂包括四甲基氢氧化铵或氨水。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体层包括非晶硅或未掺杂的多晶硅。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述多个沟槽的底部的半导体衬底的表面上具有界面层，所述高k电介质层位于所述界面层以及所述多个沟槽的侧壁上。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述多个沟槽中的所述高k电介质层上具有盖层，所述半导体层位于所述盖层上。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述界面层的材料包括：氧化物或氮氧化物；

所述盖层的材料包括：Ti_xN_1-x。