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一種半導體器件及其制造方法、電子裝置與流程

文檔序號:12612992閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種半導體器件的制造方法,包括:

a)提供具有NMOS區(qū)和PMOS區(qū)的半導體襯底,在所述半導體襯底上形成有包括自下而上層疊的犧牲柵介電層和犧牲柵電極層的偽柵極結構;

b)在所述半導體襯底上形成層間介電層,以填充所述偽柵極結構之間的間隙;

c)去除所述偽柵極結構,形成溝槽;

d)在所述溝槽底部形成界面層,在所述溝槽的側壁和界面層的頂部依次形成高k介電層和覆蓋層;

e)在所述覆蓋層上依次形成阻擋層和第一功函數(shù)設定金屬層;

f)去除位于所述NMOS區(qū)的第一功函數(shù)設定金屬層;

g)在所述溝槽中依次形成第二功函數(shù)設定金屬層和金屬柵極材料層,

其中,在步驟a)和步驟b)之間、步驟d)和步驟e)之間、步驟e)和步驟f)之間以及步驟f)和步驟g)之間任選其一、其二、其三或者全選實施使所述第二功函數(shù)設定金屬層完全覆蓋所述NMOS區(qū)的溝道區(qū)的處理步驟。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟a)和步驟b)之間實施的所述處理步驟為對所述NMOS區(qū)實施大角度的離子注入,以擴大形成的輕摻雜漏極的位于所述偽柵極結構下方的一端的延伸距離。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,實施所述離子注入時,將所述半導體襯底旋轉4次,每次旋轉的角度均為90度,所述離子注入的能量為1keV-10keV,入射角度為20度-40度,注入元素為磷或砷,劑量大于1.0×e13atoms/cm2。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟d)和步驟e)之間實施的所述處理步驟包括:在所述層間介電層上形成犧牲層;蝕刻所述犧牲層,以僅在位于所述溝槽底部的覆蓋層上留有所述犧牲層;通過干法蝕刻、濕法蝕刻或者二者的結合去除未被所述犧牲層遮蔽的覆蓋層;通過剝離工藝去除所述犧牲層。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,蝕刻所述犧牲層后,在位于所述溝槽底部的覆蓋層上留有的所述犧牲層的厚度為50埃-200埃。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟e)和步驟f)之間實施的所述處理步驟包括:在所述層間介電層上依次形成另一犧牲層和圖案化的光刻膠層;以所述光刻膠層為掩膜,蝕刻所述另一犧牲層,以僅在位于所述溝槽底部的第一功函數(shù)設定金屬層上留有所述另一犧牲層。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法,其特征在于,蝕刻所述另一犧牲層后,位于所述溝槽底部的第一功函數(shù)設定金屬層上留有的所述另一犧牲層的厚度為50埃-200埃。

8.根據(jù)權利要求6所述的方法,其特征在于,在步驟e)和步驟f)之間實施所述處理步驟后,實施步驟f)的過程包括:通過干法蝕刻、濕法蝕刻或者二者的結合去除未被所述另一犧牲層遮蔽的第一功函數(shù)設定金屬層、阻擋層和覆蓋層;通過剝離工藝去除位于所述NMOS區(qū)的殘余的所述另一犧牲層;通過干法蝕刻、濕法蝕刻或者二者的結合去除位于所述NMOS區(qū)的殘余的所述第一功函數(shù)設定金屬層;通過剝離工藝去除所述光刻膠層和位于所述光刻膠層下方的所述另一犧牲層。

9.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,在步驟f)和步驟g)之間實施的所述處理步驟為對所述NMOS區(qū)實施離子注入,使所述覆蓋層和所述阻擋層的功函數(shù)接近于后續(xù)形成的所述第二功函數(shù)設定金屬層的功函數(shù)。

10.根據(jù)權利要求9所述的方法,其特征在于,實施所述離子注入時,將所述半導體襯底旋轉4次,每次旋轉的角度均為90度,所述離子注入的能量小于2keV,入射角度為10度-30度,注入元素為鋁、砷、氟、氧或氮,劑量大于1.0×e14atoms/cm2。

11.一種采用權利要求1-10之一所述的方法制造的半導體器件。

12.一種電子裝置,所述電子裝置包括權利要求11所述的半導體器件。

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