[发明专利]一种用于CMOS器件的双金属栅双高介质的集成方法

摘要

一种用于CMOS器件的双金属栅双高K栅介质的集成方法：用快速热氧化生长超薄界面氧化层或氮氧化层；利用物理溅射在超薄界面氧化层上物理汽相淀积高介电常数K栅介质；淀积高K栅介质后快速热退火；采用物理汽相淀积金属氮化物栅；用光刻胶作掩模先后分别进行掺杂；低压化学汽相淀积多晶硅膜和硬掩模，然后进行光刻和硬掩膜的刻蚀；去胶，依次刻蚀多晶硅膜/金属栅/高K介质形成金属栅叠层结构；形成侧墙-1和源/漏延伸区低能注入和大角度注入；形成侧墙-2和源/漏注入；进行快速热退火，在完成源/漏杂质激活的同时，分别实现NMOS器件和PMOS器件金属栅有效功函数的调节。

主权项

一种用于CMOS器件的双金属栅双高k栅介质的集成方法，主要步骤如下：步骤1)在完成常规的LOCOS或STI隔离后，界面层SiOx或SiON的形成：于600 800℃下，20 120秒快速热退火；步骤2)高介电常数栅介质薄膜的形成，并于600 1050℃下，4 120秒热退火；步骤3)金属栅电极形成：采用物理汽相淀积TiN栅；步骤4)用光刻胶作掩模，先后分别采用P型或N型金属离子注入对PMOS或NMOS金属氮化物栅分别进行离子注入掺杂；步骤5)低压化学汽相淀积多晶硅膜和硬掩模，然后进行光刻和硬掩膜的刻蚀；步骤6)去胶，以硬掩膜为掩蔽，依次刻蚀多晶硅膜/金属栅/高介电常数栅介质薄膜形成金属栅叠层结构；步骤7)形成侧墙1和源/漏延伸区低能离子注入和大角度注入；步骤8)形成侧墙2和源/漏和离子注入；步骤9)于600 1050℃下，2 30秒热退火；在完成源/漏杂质激活的同时，将金属离子驱动到金属栅与高介电常数栅介质薄膜的界面上和高介电常数栅介质薄膜与界面氧化层界面上，形成堆积或者通过界面反应生成偶极子，分别实现对NMOS器件和PMOS器件金属栅有效功函数的调节；步骤10)NiSi硅化物形成；步骤11)接触和金属化：380 450℃温度下，在合金炉内N2中合金退火30 60分。