[发明专利]金属栅极的形成方法

摘要

一种金属栅极的形成方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成若干伪栅，每个伪栅包括位于半导体衬底上的底层填充层，位于底层填充层上的刻蚀停止层，位于刻蚀停止层上的顶层填充层；在所述伪栅的侧壁上形成侧墙；形成覆盖所述半导体衬底和侧墙表面的介质层，所述介质层的表面与伪栅的顶部表面齐平；采用第一干法刻蚀工艺去除所述顶层填充层，以刻蚀停止层作为停止层；采用第二干法刻蚀工艺去除所述刻蚀停止层，暴露出底层填充层的表面；采用湿法刻蚀工艺去除所述底层填充层，形成凹槽，所述凹槽暴露出半导体衬底表面；形成填充满凹槽的金属栅极。本发明的方法提高去除伪栅的刻蚀工艺的稳定性和均匀性。

主权项

1.一种金属栅极的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成若干伪栅，每个伪栅包括位于半导体衬底上的底层填充层，位于底层填充层上的刻蚀停止层，位于刻蚀停止层上的顶层填充层，所述刻蚀停止层的材料为SiN或SiON，顶层填充层的材料为多晶硅或无定形硅，底层填充层的材料为多晶硅或无定形硅；在所述伪栅的侧壁上形成侧墙；形成覆盖所述半导体衬底和侧墙表面的介质层，所述介质层的表面与伪栅的顶部表面齐平；采用第一干法刻蚀工艺去除所述顶层填充层，以刻蚀停止层作为停止层，所述第一干法刻蚀采用的气体为HBr和O2，HBr流量为100sccm至500sccm，O2流量为1sccm至50sccm，反应腔室压强为1毫托至50毫托，源功率为300瓦至1500瓦，偏置功率为50瓦至200瓦；采用第二干法刻蚀工艺去除所述刻蚀停止层，暴露出底层填充层的表面，所述第二干法刻蚀的参数采用的气体为CHF3和O2，CHF3流量为50sccm至400sccm，O2流量为1sccm至50sccm，反应腔室压强为1毫托至100毫托，源功率为500瓦至1500瓦，偏置功率为50瓦至200瓦；采用湿法刻蚀工艺去除所述底层填充层，形成凹槽，所述凹槽暴露出半导体衬底表面，所述湿法刻蚀采用的刻蚀溶液为TMAH，TMAH的质量百分比浓度为20％～30％；形成填充满凹槽的金属栅极。