[发明专利]金属栅的制造方法

权利要求书

1.一种金属栅的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有多晶硅伪栅，在所述多晶硅伪栅之间具有间隔区；

步骤二、形成第一介质层将所述间隔区的底部区域填充；

步骤三、形成第二介质层将所述间隔区的顶部区域填充，所述第二介质层采用具有压应力的材料并使所述多晶硅伪栅的顶部产生拉伸作用；

步骤四、去除所述多晶硅伪栅形成栅极沟槽，在所述第二介质层的压应力作用下所述栅极沟槽的顶部关键尺寸增加，从而有利于后续金属栅的填充；

步骤五、在所述栅极沟槽中形成金属栅，所述金属栅将所述栅极沟槽填充。

2.如权利要求1所述的金属栅的制造方法，其特征在于：所述第一介质层的材料包括氧化硅层。

3.如权利要求2所述的金属栅的制造方法，其特征在于：步骤二包括如下分步骤：

进行沉积工艺形成将所述间隔区完全填充的所述第一介质层，所述第一介质层同时延伸到所述间隔区外部的所述多晶硅伪栅表面；

进行第一次化学机械研磨工艺将所述间隔区外部的所述第一介质层都去除以及将所述间隔区的所述第一介质层的顶部表面和所述多晶硅伪栅的顶部表面相平；

进行回刻工艺将所述第一介质层的顶部表面降低并使所述第一介质层仅填充在所述间隔区的底部区域中。

4.如权利要求1或2所述的金属栅的制造方法，其特征在于：所述第二介质层的材料采用氮氧化硅，通过调节所述第二介质层中的N含量调节所述第二介质层的压应力，所述第二介质层中的N含量越高，所述第二介质层的压应力越大。

5.如权利要求4所述的金属栅的制造方法，其特征在于：所述第二介质层采用HDP CVD工艺沉积形成，工艺气体包括：SiH₄，Ar，O₂，N₂O。

6.如权利要求5所述的金属栅的制造方法，其特征在于：所述第二介质层的压应力大小为200Pa～280Pa。

7.如权利要求5所述的金属栅的制造方法，其特征在于：所述第二介质层在沉积完成后还会延伸到所述间隔区外部，之后还包括采用第二次化学机械研磨工艺将所述间隔区外部的所述第二介质层去除以及将所述间隔区的所述第二介质层的顶部表面和所述多晶硅伪栅的顶部表面相平。

8.如权利要求1所述的金属栅的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。

9.如权利要求8所述的金属栅的制造方法，其特征在于：步骤一中，在所述多晶硅伪栅的侧面还形成有侧墙；源区和漏区自对准形成在所述多晶硅伪栅两侧的所述半导体衬底中。

10.如权利要求9所述的金属栅的制造方法，其特征在于：步骤一中还形成有接触刻蚀停止层，所述接触刻蚀停止层形成在所述多晶硅伪栅的顶部表面、所述侧墙的侧面以及所述侧墙外的所述半导体衬底表面上。

11.如权利要求1所述的金属栅的制造方法，其特征在于：步骤五中，所述金属栅的形成工艺包括：

形成金属功函数层；

形成金属导电材料层。

12.如权利要求11所述的金属栅的制造方法，其特征在于：在所述金属栅底部还形成有栅介质层。

13.如权利要求11所述的金属栅的制造方法，其特征在于：所述栅介质层在步骤一中形成于所述多晶硅伪栅的底部，步骤四中形成所述栅极沟槽之后，所述栅介质层位于所述栅极沟槽的底部表面上；

或者，步骤一中，所述多晶硅伪栅的底部采用伪栅介质层，步骤四中所述伪栅介质层也一并去除，步骤五中，在形成所述金属栅之前先形成所述栅介质层，所述栅介质层形成在所述栅极沟槽的底部表面和侧面。