專利名稱：應(yīng)用于半導體元件工藝中的平坦化方法以及柵極構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平坦化方法，尤指可應(yīng)用于半導體元件工藝中的平坦化方法。
背景技術(shù)：
隨著半導體元件近年來的迅速發(fā) 展，至今元件尺寸已進入納米等級，因此金屬氧化物半導體晶體管元件中的柵極絕緣層(Gate Dielectric Layer)厚度勢必隨著溝道尺寸的縮小而相對變薄，但是過薄的絕緣層厚度勢必誘發(fā)嚴重的柵極漏電流，而此漏電流將會影響到元件的特性，導致產(chǎn)品的耗能增加。因此，導入高介電常數(shù)(以下簡稱High-k)材料來完成柵極絕緣層，用以減少柵極漏電流的產(chǎn)生是必要的手段。此外，High-k工藝常常會與金屬柵極(metalgate)工藝搭配,用以降低柵極電極的阻值。而為能提高熱穩(wěn)定性，防止金屬柵極和高介電常數(shù)柵極絕緣層發(fā)生反應(yīng)，通常在金屬柵極和高介電常數(shù)柵極絕緣層之間皆增設(shè)阻障層，此阻障層通常可用氮化鈦(TiN)來完成。但在上述柵極構(gòu)造的制造過程中，常因元件表面的平坦化不佳而產(chǎn)生問題，如何改善此等不足，為發(fā)展本發(fā)明的主要目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種平坦化方法，可應(yīng)用于集成電路工藝上，用以改善已知手段平坦化不佳的不足。本發(fā)明提出一種平坦化方法，應(yīng)用于半導體元件工藝中，該方法包括下列步驟提供基板；于該基板上形成介電層，其中介電層中具有溝槽；于該溝槽中依序形成阻障層與金屬層；利用第一反應(yīng)劑來對金屬層進行第一平坦化工藝，用以除去部分的金屬層而露出阻障層，其中第一反應(yīng)劑對金屬層的蝕刻速率大于對阻障層的蝕刻速率；以及利用第二反應(yīng)劑來對阻障層與金屬層進行第二平坦化工藝，用以除去部分的阻障層與金屬層而露出介電層，其中第二反應(yīng)劑對阻障層的蝕刻速率大于對金屬層的蝕刻速率。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的平坦化方法還包括形成柵極介電層于該介電層下方。本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的平坦化方法于形成阻障層之前還包括形成柵極介電層于溝槽中。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的柵極介電層為高介電常數(shù)介電層，阻障層為柵極阻障層，金屬層為柵極金屬層。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的高介電常數(shù)介電層可由氧化鉿(HfO2)、氮氧化硅鉿(HfSiON)或氧化硅鉿(HfSiO)等材料來完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的阻障層可由氮化鈦(TiN)、碳化鉭(TaC)、碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)、氮化鉭(TaN)、氮化鈦鋁(TiAlN)等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的金屬層可由氮化鈦(TiN)、鎢(W)、招(Al)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)Ai (Co)、銅(Cu)或是鎳(Ni)等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的第一平坦化工藝與該第二平坦化工藝可分別為第一化學機械拋光工藝與第二化學機械拋光工藝，而該第一反應(yīng)劑與該第二反應(yīng)劑可分別為第一化學機械拋光劑與第二化學機械拋光劑。第一平坦化工藝與第二平坦化工藝可在單一機臺上完成，或是分開在提供不同化學機械拋光劑的多個機臺上完成，而第一化學機械拋光劑與第二化學機械拋光劑還可包括有二氧化硅、二氧化鈰或是氧化鋁粉末的粘著材料。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的第一化學機械拋光劑與該第二化學機械拋光劑中皆可包括有氧化劑(oxidizer)，第一化學機械拋光劑的氧化劑濃度可低于第二化學機械拋光劑中的氧化劑濃度。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的氧化劑可為過氧化氫。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的第一化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍可為0% I %，該第二化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍可大于1%。
本發(fā)明還提出另一種平坦化方法，應(yīng)用于半導體元件工藝中，該方法包括下列步驟提供基板，基板上方具有包括多晶硅假柵極與介電層的柵極構(gòu)造；去除多晶硅假柵極而于介電層中形成至少溝槽；形成柵極阻障層于該溝槽側(cè)壁與底部以及該介電層的表面上；形成柵極金屬層于該柵極阻障層的表面上并填滿該溝槽；利用第一反應(yīng)劑來對該柵極金屬層進行第一平坦化工藝，用以除去部分的該柵極金屬層而露出該柵極阻障層，其中該第一反應(yīng)劑對該柵極金屬層的蝕刻速率大于對該柵極阻障層的蝕刻速率；以及利用第二反應(yīng)劑來對該柵極阻障層與該柵極金屬層進行第二平坦化工藝，用以除去部分的該柵極阻障層與該柵極金屬層而露出該介電層，其中該第二反應(yīng)劑對該柵極阻障層的蝕刻速率大于對該柵極金屬層的蝕刻速率。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的平坦化方法還包括形成柵極介電層于該介電層下方。本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的平坦化方法于形成阻障層之前還包括形成柵極介電層于溝槽中。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述于除去部分的該柵極金屬層而露出柵極阻障層的步驟前還可包括下列步驟利用第三反應(yīng)劑來對柵極金屬層進行第三平坦化工藝，用以減少柵極金屬層的厚度至預設(shè)厚度，第三反應(yīng)劑對該柵極金屬層的蝕刻速率大于該第一反應(yīng)劑對柵極金屬層的蝕刻速率。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的預設(shè)厚度可大于100埃。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的柵極介電層為高介電常數(shù)介電層，此高介電常數(shù)介電層是由氧化鉿(HfO2)、氮氧化硅鉿(HfSiON)或氧化硅鉿(HfSiO)等材料來完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的阻障層可由氮化鈦(TiN)、碳化鉭(TaC)、碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)、氮化鉭(TaN)、氮化鈦鋁(TiAlN)等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的金屬層可由氮化鈦(TiN)、鎢(W)、招(Al)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)Ai (Co)、銅(Cu)或鎳(Ni)等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的第一平坦化工藝與該第二平坦化工藝分別可為第一化學機械拋光工藝與第二化學機械拋光工藝，而該第一反應(yīng)劑與該第二反應(yīng)劑分別可為第一化學機械拋光劑與第二化學機械拋光劑。第一平坦化工藝與第二平坦化工藝可在單一機臺上完成，或 分開在提供不同化學機械拋光劑的多個機臺上完成，而第一化學機械拋光劑與第二化學機械拋光劑還可包括有二氧化硅、二氧化鈰或是氧化鋁粉末的粘著材料。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的第一化學機械拋光劑對于該柵極金屬層與該柵極阻障層的蝕刻選擇比大于20，該第二化學機械拋光劑對于該柵極金屬層與該柵極阻障層的蝕刻選擇比大于20。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的該第一化學機械拋光劑與該第二化學機械拋光劑中皆可包括有氧化劑(oxidizer),該第一化學機械拋光劑的氧化劑濃度低于該第二化學機械拋光劑中的氧化劑濃度。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的氧化劑可為過氧化氫。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述的第一化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍可為0% I %，該第二化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍可大于1%。本發(fā)明還提出另一種柵極構(gòu)造，此構(gòu)造包括基板、介電層、柵極阻障層以及柵極金屬層。介電層位于基板上方并具有至少一溝槽。柵極阻障層位于溝槽中。柵極金屬層位于柵極阻障層的表面上并填滿溝槽。柵極金屬層頂面低于溝槽側(cè)壁，且兩者的高度差小于50埃。


圖I (a)、I (b)、I (C)，其為本發(fā)明為改善已知手段不足所發(fā)展出來關(guān)于平坦化方法的工藝步驟示意圖。圖2(a)、2(b)，其為本發(fā)明技術(shù)所完成的兩種柵極構(gòu)造示意圖。附圖標記說明基板10介電層101柵極介電層1010阻障層102金屬層103溝槽104碟形凹陷1030
具體實施例方式請參見圖I (a)、I (b)、I (C)，其為本發(fā)明為改善已知手段不足所發(fā)展出來關(guān)于平坦化方法的工藝步驟示意圖，可廣泛應(yīng)用于半導體元件工藝中。首先，先提供基板10，例如常見的硅基板，然后于該基板10上進行高介電常數(shù)/金屬柵極(HKMG)工藝來完成金屬氧化物半導體晶體管元件，如圖1(a)所示，在該基板10上方形成介電層101，該介電層101中形成有溝槽104,而該溝槽104中形成有柵極介電層(gate dielectirc layer) 1010、阻障層(barrierlayer) 102與金屬層103來完成柵極結(jié)構(gòu)(gate structure)。該溝槽104可為將多晶硅假柵極(dummy poly，圖中未示出)去除后所形成。至于柵極結(jié)構(gòu)中的柵極介電層1010可以在溝槽104形成后再形成，進而完成如圖1(a)所示的構(gòu)造，但是也可在溝槽104形成前便已形成柵極介電層1010，如圖2(a)的所示。而該柵極介電層1010可由高介電常數(shù)介電材料來完成。至于該阻障層可以是柵極構(gòu)造中的柵極阻障層，而該金屬層則可以是柵極構(gòu)造中的柵極金屬層。
接著利用第一反應(yīng)劑來對該金屬層103進行第一平坦化工藝，用以除去部分的該金屬層103而露出該阻障層102，其中透過控制第一反應(yīng)劑的成份，將對該金屬層103的蝕刻速率調(diào)整大于對該阻障層102的蝕刻速率。如此一來，便可將蝕刻動作停在阻障層102之上，但也因金屬層103的蝕刻較快，便產(chǎn)生如圖1(b)所示的結(jié)構(gòu)，阻障層102外露而金屬層103產(chǎn)生些許的碟形凹陷(dishing) 1030。為能消除上述碟形凹陷1030，本發(fā)明便再利用第二反應(yīng)劑來對外露的阻障層102與金屬層103進行第二平坦化工藝，用以除去部分的阻障層102與部分的該金屬層103而露出溝槽104開口外的介電層101，其中該第二反應(yīng)劑對該阻障層102的蝕刻速率大于對金屬層103的蝕刻速率。如此一來，蝕刻動作可停在介電層101之上，但因阻障層102的蝕刻較快而金屬層103的蝕刻較慢，便產(chǎn)生如圖1(c)所示的結(jié)構(gòu)，金屬層103原本具有的碟形凹陷1030將被消除，進而達成平坦的表面。金屬層103的頂面低于溝槽104側(cè)壁，也即低于兩側(cè)介電層101的頂面的高度差小于50埃。最后經(jīng)過清洗后，便可送入下一道工藝，例如內(nèi)層介電層的制作。 而根據(jù)上述步驟的說明可知，本發(fā)明透過兩次蝕刻選擇比不同的平坦化工藝，將可有效提升工藝完成后產(chǎn)品的平坦程度，進而改善已知手段的不足，達成發(fā)展本發(fā)明的主要目的。而上述第一平坦化工藝與第二平坦化工藝可分別為第一化學機械拋光工藝與第二化學機械拋光工藝，而第一反應(yīng)劑與第二反應(yīng)劑可分別為第一化學機械拋光劑與第二化學機械拋光劑。而這些平坦化工藝可在單一機臺(Single pad CMP)上完成，或是分開在提供不同化學機械拋光劑的多個機臺上完成(multi-pad CMP),而這些化學機械拋光劑中還可包括有粘著材料(abrasive material),例如二氧化娃(SiO2)、二氧化鋪(CeO2)或是氧化招(Al2O3)粉末(powder)等。另外,該第一化學機械拋光劑與該第二化學機械拋光劑中皆包括有氧化劑(oxidizer),為調(diào)整出適當?shù)奈g刻選擇比,該第一化學機械拋光劑的氧化劑濃度將低于該第二化學機械拋光劑中的氧化劑濃度，而該氧化劑可為過氧化氫等，舉例來說，第一化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍可為0% I %，該第二化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍則可大于1%，例如3%或5%，如此一來，第一化學機械拋光劑對于該柵極金屬層與該柵極阻障層的蝕刻選擇比可控制在大于20，第二化學機械拋光劑對于該柵極金屬層與該柵極阻障層的蝕刻選擇比則可控制在大于20。至于該柵極介電層(gate dielectirc layer) 1010,主要可由高介電常數(shù)介電層來完成，例如可以是氧化鉿(HfO2)、氮氧化硅鉿(HfSiON)或氧化硅鉿(HfSiO)等材料來完成的單層或多層結(jié)構(gòu)，主要是形成于阻障層102的下方，柵極介電層1010若是形成于溝槽104完成前(即所謂“HK First”)，柵極介電層1010就只會形成于溝槽104底部，而形成如圖2(a)中所示的本發(fā)明技術(shù)所完成的柵極構(gòu)造示意圖，但若是除去多晶硅假柵極后再形成柵極介電層1010(即所謂“HK Last”)，柵極介電層1010則會形成于溝槽104底部與側(cè)壁而呈U型剖面，形成如圖2(b)中所示的柵極構(gòu)造。至于該阻障層102可由氮化鈦(TiN)、碳化鉭(TaC)、碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)、氮化鉭(TaN)、氮化鈦鋁(TiAlN)等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)，該阻障層102可用以在柵極構(gòu)造中扮演功函數(shù)金屬層(Work Functionmetal layer)、應(yīng)力層(strained layer)、功函數(shù)微調(diào)金屬層(Work Function tuningmetal layer)、內(nèi)襯層(liner layer)或是封合層(sealantlayer)等角色。至于金屬層103可以是由氮化鈦(TiN)、鎢(W)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鈷(Co)、銅(Cu)或是鎳(Ni)等金屬或金屬性材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。另外，為能增加產(chǎn)能，在利用第一反應(yīng)劑來除去部分的該柵極金屬層而露出該柵極阻障層的步驟前，還可先利用第三反應(yīng)劑來對該金屬層103進行第三平坦化工藝，用以減少該柵極金屬層的厚度至預設(shè)厚度后停下再轉(zhuǎn)換至該第一平坦化工藝。預設(shè)厚度可設(shè)為接近100埃但大于100埃，而由于第三反應(yīng)劑可調(diào)整成對該金屬層103具有的較快蝕刻速率，意即該第三反應(yīng)劑對該金屬層103的蝕刻速率大于該第一反應(yīng)劑對該金屬層103的蝕刻速率，因此金屬層103的厚度將可以很快被縮減而減少工藝時間。綜上所述，在本發(fā)明對技術(shù)進行改良后，已可有效消除已知手段中平坦化不佳的問題。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域一般技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求所界定為準。
權(quán)利要求
1.一種平坦化方法，應(yīng)用于半導體元件工藝中，該方法包括下列步驟 提供基板； 于該基板上形成介電層，其中該介電層中具有溝槽； 于該溝槽中依序形成阻障層與金屬層； 利用第一反應(yīng)劑來對該金屬層進行第一平坦化工藝，用以除去部分的該金屬層而露出該阻障層，其中該第一反應(yīng)劑對該金屬層的蝕刻速率大于對該阻障層的蝕刻速率；以及 利用第二反應(yīng)劑來對該阻障層與該金屬層進行第二平坦化工藝，用以除去部分的該阻障層與該金屬層而露出該介電層，其中該第二反應(yīng)劑對該阻障層的蝕刻速率大于對該金屬層的蝕刻速率。
2.如權(quán)利要求I所述的平坦化方法，其中還包括下列步驟形成柵極介電層于該介電層下方。
3.如權(quán)利要求I所述的平坦化方法，其中于形成該阻障層之前還包括下列步驟形成柵極介電層于該溝槽中。
4.如權(quán)利要求3所述的平坦化方法，其中該柵極介電層為高介電常數(shù)介電層，該阻障層為柵極阻障層，該金屬層為柵極金屬層。
5.如權(quán)利要求4所述的平坦化方法，其中該高介電常數(shù)介電層是由氧化鉿、氮氧化硅鉿或氧化硅鉿等材料來完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求I所述的平坦化方法，其中該阻障層是由氮化鈦、碳化鉭、碳化鎢、碳化鈦、氮化鉭、氮化鈦鋁等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求I所述的平坦化方法，其中該金屬層是由氮化鈦、鎢、鋁、鈦、鉭、氮化鉭、鈷、銅或是鎳等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求I所述的平坦化方法，其中該第一平坦化工藝與該第二平坦化工藝分別為第一化學機械拋光工藝與第二化學機械拋光工藝，而該第一反應(yīng)劑與該第二反應(yīng)劑分別為第一化學機械拋光劑與第二化學機械拋光劑，這些平坦化工藝可在單一機臺上完成，或是分開在提供不同化學機械拋光劑的多個機臺上完成，而這些化學機械拋光劑中還可包括有二氧化硅、二氧化鈰或是氧化鋁粉末的粘著材料。
9.如權(quán)利要求8所述的平坦化方法，其中該第一化學機械拋光劑與該第二化學機械拋光劑中皆包括有氧化劑，該第一化學機械拋光劑的氧化劑濃度低于該第二化學機械拋光劑中的氧化劑濃度。
10.如權(quán)利要求9所述的平坦化方法，其中該氧化劑為過氧化氫。
11.如權(quán)利要求10所述的平坦化方法，其中該第一化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍為0% 1%，該第二化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍為大于1%。
12.—種平坦化方法，應(yīng)用于半導體元件工藝中，該方法包括下列步驟 提供基板，該基板上方具有包括多晶硅假柵極與介電層的柵極構(gòu)造； 去除該多晶硅假柵極而于該介電層中形成至少一溝槽； 形成柵極阻障層于該溝槽側(cè)壁與底部以及該介電層的表面上； 形成柵極金屬層于該柵極阻障層的表面上并填滿該溝槽； 利用第一反應(yīng)劑來對該柵極金屬層進行第一平坦化工藝，用以除去部分的該柵極金屬層而露出該柵極阻障層，其中該第一反應(yīng)劑對該柵極金屬層的蝕刻速率大于對該柵極阻障層的蝕刻速率；以及 利用第二反應(yīng)劑來對該柵極阻障層與該柵極金屬層進行第二平坦化工藝，用以除去部分的該柵極阻障層與該柵極金屬層而露出該介電層，其中該第二反應(yīng)劑對該柵極阻障層的蝕刻速率大于對該柵極金屬層的蝕刻速率。
13.如權(quán)利要求12所述的平坦化方法，其中還包括下列步驟形成柵極介電層于該介電層下方。
14.如權(quán)利要求12所述的平坦化方法，其中于形成該阻障層之前還包括下列步驟形成柵極介電層于該溝槽中。
15.如權(quán)利要求12所述的平坦化方法，其中于除去部分的該柵極金屬層而露出該柵極阻障層的步驟前還包括下列步驟 利用第三反應(yīng)劑來對該柵極金屬層進行第三平坦化工藝，用以減少該柵極金屬層的厚度至預設(shè)厚度，該第三反應(yīng)劑對該柵極金屬層的蝕刻速率大于該第一反應(yīng)劑對該柵極金屬層的蝕刻速率。
16.如權(quán)利要求15所述的平坦化方法，其中該預設(shè)厚度大于100埃。
17.如權(quán)利要求14所述的平坦化方法，其中該柵極介電層為高介電常數(shù)介電層，該高介電常數(shù)介電層是由氧化鉿、氮氧化硅鉿或氧化硅鉿等材料來完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求12所述的平坦化方法，其中該阻障層是由氮化鈦、碳化鉭、碳化鎢、碳化鈦、氮化鉭、氮化鈦鋁等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求12所述的平坦化方法，其中該金屬層是由氮化鈦、鎢、鋁、鈦、鉭、氮化鉭、鈷、銅或是鎳等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求12所述的平坦化方法，其中該第一平坦化工藝與該第二平坦化工藝分別為第一化學機械拋光工藝與第二化學機械拋光工藝，而該第一反應(yīng)劑與該第二反應(yīng)劑分別為第一化學機械拋光劑與第二化學機械拋光劑，這些平坦化工藝可在單一機臺上完成，或是分開在提供不同化學機械拋光劑的多個機臺上完成，而這些化學機械拋光劑中還可包括有二氧化硅、二氧化鈰或是氧化鋁粉末的粘著材料。
21.如權(quán)利要求20所述的平坦化方法，其中該第一化學機械拋光劑對于該柵極金屬層與該柵極阻障層的蝕刻選擇比大于20，該第二化學機械拋光劑對于該柵極金屬層與該柵極阻障層的蝕刻選擇比大于20。
22.如權(quán)利要求20所述的平坦化方法，其中該第一化學機械拋光劑與該第二化學機械拋光劑中皆包括有氧化劑，該第一化學機械拋光劑的氧化劑濃度低于該第二化學機械拋光劑中的氧化劑濃度。
23.如權(quán)利要求22所述的平坦化方法，其中該氧化劑為過氧化氫。
24.如權(quán)利要求23所述的平坦化方法，其中該第一化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍為0% 1%，該第二化學機械拋光劑中的過氧化氫濃度范圍為大于1%。
25.一種柵極構(gòu)造，包括 基板； 介電層，位于該基板上方并具有至少一溝槽； 柵極阻障層，位于該溝槽中；以及 柵極金屬層，位于該柵極阻障層的表面上并填滿該溝槽，該柵極金屬層頂面低于該溝槽側(cè)壁，且兩者的高度差小于50埃。
26.如權(quán)利要求25所述的柵極構(gòu)造，其中還包括柵極介電層，位于該介電層下方或位于該溝槽中的該阻障層下方。
27.如權(quán)利要求26所述的柵極構(gòu)造，其中該柵極介電層為高介電常數(shù)介電層。
28.如權(quán)利要求27所述的柵極構(gòu)造，其中該高介電常數(shù)介電層是由氧化鉿、氮氧化硅鉿或氧化硅鉿等材料來完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
29.如權(quán)利要求25所述的柵極構(gòu)造，其中該柵極阻障層為由氮化鈦、碳化鉭、碳化鎢、碳化鈦、氮化鉭、氮化鈦鋁等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)，該柵極阻障層可作為功函數(shù)金屬層、應(yīng)力層、功函數(shù)微調(diào)金屬層、內(nèi)襯層或是封合層。
30.如權(quán)利要求25所述的柵極構(gòu)造，其中該柵極金屬層是由氮化鈦、鎢、鋁、鈦、鉭、氮化鉭、鈷、銅或鎳等材料完成的單層或多層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種應(yīng)用于半導體元件工藝中的平坦化方法以及柵極構(gòu)造。該方法包括提供上方具有包括多晶硅假柵極與介電層的柵極構(gòu)造的基板；去除多晶硅假柵極而形成溝槽；形成柵極阻障層于溝槽中；形成柵極金屬層于柵極阻障層的表面上并填滿溝槽；利用第一反應(yīng)劑來對柵極金屬層進行第一平坦化工藝，用以除去部分的柵極金屬層，第一反應(yīng)劑對柵極金屬層的蝕刻速率大于對柵極阻障層的蝕刻速率；利用第二反應(yīng)劑來對柵極阻障層與柵極金屬層進行第二平坦化工藝，用以除去部分的柵極阻障層與柵極金屬層，第二反應(yīng)劑對柵極阻障層的蝕刻速率大于對柵極金屬層的蝕刻速率。
文檔編號H01L21/28GK102646580SQ201110040219
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者呂宏源, 曹瑋哲, 楊智欽, 林仁杰, 林文欽, 蔡騰群, 許信國, 謝雅雪, 陳志仙, 黃任鵬 申請人:聯(lián)華電子股份有限公司