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半導(dǎo)體器件的形成方法與流程

文檔序號(hào):12180264閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,包括:

提供包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域的基底,所述第一區(qū)域部分基底上形成有第一偽柵,所述第二區(qū)域部分基底上形成有第二金屬柵極,所述第一區(qū)域和第二區(qū)域基底表面形成有層間介質(zhì)層,且所述層間介質(zhì)層還覆蓋于第一偽柵側(cè)壁表面和第二金屬柵極側(cè)壁表面;

在所述第三區(qū)域的基底上、第一區(qū)域的層間介質(zhì)層頂部表面、第一偽柵頂部表面、第二區(qū)域的層間介質(zhì)層頂部表面以及第二金屬柵極頂部表面形成第一掩膜層;

在所述第二金屬柵極上方的第一掩膜層表面形成第二掩膜層,且所述第二掩膜層的材料與第一掩膜層的材料不同;

在所述第三區(qū)域的基底上形成圖形層;

以所述圖形層為掩膜,刻蝕去除位于第一區(qū)域的第一掩膜層以及第一偽柵,在所述第一區(qū)域的層間介質(zhì)層內(nèi)形成第一開(kāi)口,在形成第一開(kāi)口的過(guò)程中所述第二區(qū)域的第二掩膜層被刻蝕、且所述第二金屬柵極頂部表面被第一掩膜層覆蓋;

去除所述位于第二金屬柵極頂部表面的第一掩膜層;

形成填充滿所述第一開(kāi)口的第一金屬柵極。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第二掩膜層的材料為非金屬氮化物。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第二掩膜層的材料為氮化硼或氮化硅。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第二掩膜層還位于第二區(qū)域的層間介質(zhì)層上方。

5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,形成所述第二掩膜層的工藝步驟包括:在所述第一掩膜層表面形成第二初始掩膜層;在所述第二區(qū)域的第二初始掩膜層表面形成光刻膠層;以所述光刻膠層為掩膜,刻蝕去除位于第一區(qū)域的第二初始掩膜層,形成所述第二掩膜層;去 除所述光刻膠層。

6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第二初始掩膜層的材料為氮化硼;采用化學(xué)氣相沉積工藝形成所述第二初始掩膜層,化學(xué)氣相沉積工藝的工藝參數(shù)包括:腔室壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,腔室溫度為500攝氏度至1500攝氏度,BCl3流量為100sccm至5000sccm,還向腔室內(nèi)通入N2、NH3和H2,其中,N2、NH3和H2的流量比為1:1:2。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第一掩膜層的材料與層間介質(zhì)層的材料相同。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第一掩膜層的材料為氧化硅;所述層間介質(zhì)層的材料為氧化硅。

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第一掩膜層的厚度為10埃至200埃;所述第二掩膜層的厚度為10埃至400埃。

10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,形成所述第一開(kāi)口的工藝步驟包括:以所述圖形層為掩膜,采用第一刻蝕工藝刻蝕去除位于第一區(qū)域的第一掩膜層;接著,采用第二刻蝕工藝刻蝕去除所述第一偽柵。

11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第一刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:腔室壓強(qiáng)為1毫托至500毫托,源功率為100瓦至1000瓦,偏置電壓為0伏至300伏,CF4流量為0sccm至500sccm,O2流量為0sccm至100sccm,Cl2流量為0sccm至200sccm。

12.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第二刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:腔室壓強(qiáng)為1毫托至500毫托,源功率為100瓦至1000瓦,偏置電壓為0伏至300伏,HBr流量為0sccm至500sccm,O2流量為0sccm至100sccm,H2流量為0sccm至200sccm。

13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,在形成所述第一開(kāi)口的過(guò)程中,第二區(qū)域的第二掩膜層被完全刻蝕去除;或者,在形成所述第一開(kāi)口的過(guò)程中,第二區(qū)域的部分厚度的第二掩膜層被刻蝕去除。

14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述圖形層的材料包括光刻膠材料。

15.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述層間介質(zhì)層還位于第三區(qū)域的基底上;所述圖形層位于第三區(qū)域的層間介質(zhì)層頂部表面。

16.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,采用濕法刻蝕工藝,去除所述位于第二金屬柵極頂部表面的第一掩膜層。

17.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第一金屬柵極包括:位于第一開(kāi)口底部和側(cè)壁表面的第一功函數(shù)層;位于第一功函數(shù)層表面且填充滿所述第一開(kāi)口的第一金屬體層,且所述第一金屬體層頂部與第一區(qū)域?qū)娱g介質(zhì)層頂部齊平。

18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,形成所述第一金屬柵極的工藝步驟包括:在所述第一開(kāi)口底部和側(cè)壁表面形成第一功函數(shù)層,且所述第一功函數(shù)層還覆蓋于層間介質(zhì)層頂部表面以及第二金屬柵極頂部表面;在所述第一功函數(shù)層表面形成第一金屬體層,所述第一金屬體層填充滿第一開(kāi)口;研磨去除高于層間介質(zhì)層頂部表面的第一金屬體層以及第一功函數(shù)層。

19.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第一區(qū)域?yàn)镹MOS區(qū)域或PMOS區(qū)域;所述第二區(qū)域?yàn)镹MOS區(qū)域或PMOS區(qū)域,且所述第二區(qū)域和第一區(qū)域的區(qū)域類型不同。

20.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法,其特征在于,所述第一金屬柵極與基底之間形成有第一柵介質(zhì)層;所述第二金屬柵極與基底之間形成有第二柵介質(zhì)層。

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