在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第二凹槽306底部不具有所述第二柵介質(zhì)層212， 可W在形成所述第二金屬層504之前，在所述第二凹槽306內(nèi)壁表面、介質(zhì)層303表面、器 件層203表面和第一柵極512表面形成第二柵介質(zhì)材料層，所述第二柵介質(zhì)材料層的材料 可W為高K介質(zhì)材料層，例如包括氧化給、氧化鉛、氧化鉛、娃氧化給或娃氧化鉛等。后續(xù)平 坦化所述第二柵介質(zhì)材料層W形成第H區(qū)域III上形成的晶體管的柵介質(zhì)層。
[0090] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在形成所述第二金屬層504之前，還可W在所述第二 凹槽306內(nèi)壁表面、介質(zhì)層303表面、器件層203表面和第一柵極512表面形成功函數(shù)層， 用于調(diào)節(jié)形成的晶體管的柵極功函數(shù)，所述第二金屬層504形成于功函數(shù)層表面。
[0091] 請(qǐng)參考圖12,采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，對(duì)所述第二金屬層504(請(qǐng)參考圖11)進(jìn)行 第二平坦化處理，去除位于介質(zhì)層303、第一柵極512和保護(hù)層305表面的第二金屬層504， 在所述第二凹槽306 (請(qǐng)參考圖11)內(nèi)形成第二柵極514。
[0092] 所述第二平坦化處理過程中，由于所述器件層203表面形成有保護(hù)層305,所W， 所述第二平坦化處理的化學(xué)機(jī)械研磨工藝不會(huì)對(duì)所述器件層203造成損傷。
[0093] 本實(shí)施例中，為了避免器件層203表面的保護(hù)層305在兩次平坦化處理過程中由 于損耗而厚度減小，而導(dǎo)致保護(hù)層305對(duì)器件層203保護(hù)效果減弱，所述第二平坦化處理中 采用的研磨液內(nèi)還可W具有保護(hù)劑。所述保護(hù)劑可W與第一平坦化處理中的研磨液內(nèi)的保 護(hù)劑相同。
[0094]具體的，所述保護(hù)劑具有較強(qiáng)的氧化性，本實(shí)施例中，所述保護(hù)劑為〇3,所述第二 平坦化處理采用的研磨液還包括；研磨顆粒、表面活性劑和穩(wěn)定劑等。所述研磨顆粒包括氧 化娃或氧化鉛顆粒，提供研磨作用，而表面活性劑和穩(wěn)定劑等可W用于調(diào)整研磨的速率W 及研磨表面的平整度。本發(fā)明的實(shí)施例中，可W在所述研磨顆粒、表面活性劑和穩(wěn)定劑等構(gòu) 成的溶液中，通入化氣體，形成所述具有保護(hù)劑的研磨液。所述保護(hù)劑的濃度為IOppm~ lOOppm。
[0095] 所述器件層203頂部的保護(hù)層在后續(xù)工藝中可W保留，后續(xù)直接在所述介質(zhì)層 303面、第一柵極512、第二柵極514 W及保護(hù)層305表面形成層間介質(zhì)層。
[0096]綜上所述，本實(shí)施例中，在形成第一區(qū)域I上的第一柵極512過程中，對(duì)第一金屬 層進(jìn)行第一平坦化處理，其中所述第一平坦化處理的研磨液中具有保護(hù)劑，所述保護(hù)劑可 W在器件層203的表面形成保護(hù)層，從而可W在第一平坦化處理的過程中保護(hù)所述器件層 203,避免所述器件層203受到損傷。并且，在形成第H區(qū)域III上的第二柵極514的過程 中，在對(duì)第二金屬層進(jìn)行第二平坦化處理過程中，也可W在第二平坦化處理的研磨液中加 入保護(hù)劑，避免由于器件層305上的保護(hù)層由于損耗而厚度下降，導(dǎo)致對(duì)器件層203的保護(hù) 效果減弱的問題。
[0097]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)W權(quán)利要求所 限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括： 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域； 形成覆蓋部分第一區(qū)域的第一偽柵極和覆蓋部分第二區(qū)域的器件層，所述第一偽柵極 頂部表面和器件層頂部表面齊平； 在半導(dǎo)體襯底表面形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層覆蓋第一偽柵極和器件層的側(cè)壁，并且所 述介質(zhì)層表面與第一偽柵極頂部表面、器件層頂部表面齊平； 去除所述第一偽柵極，形成第一凹槽； 在所述第一凹槽內(nèi)壁、介質(zhì)層和器件層上形成填充滿所述第一凹槽的第一金屬層； 采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，對(duì)所述第一金屬層進(jìn)行第一平坦化處理，去除位于介質(zhì)層和 器件層上的第一金屬層，在所述第一凹槽內(nèi)形成第一柵極，所述第一平坦化處理采用的研 磨液內(nèi)具有保護(hù)劑，所述保護(hù)劑在平坦化過程中在所述器件層的表面形成保護(hù)層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)劑與器件層 材料發(fā)生反應(yīng)，形成所述保護(hù)層。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)層的厚度為 10 A-30 Ad4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)劑的濃度為 lOppm ~100ppm〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述研磨液內(nèi)的保護(hù) 劑為〇3。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述器件層的材料為 多晶石圭。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)層的材料為 氧化物層。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)層的材料為 氧化硅。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底還包 括第三區(qū)域；形成覆蓋部分第三區(qū)域的第二偽柵極，所述第二偽柵極與第一偽柵極分立，且 所述第二偽柵極頂部表面與第一偽柵極頂部表面齊平。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在進(jìn)行第一平坦化處 理的過程中，所述保護(hù)劑在第二偽柵極頂部表面也形成保護(hù)層。11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一柵極之 后，去除所述第二偽柵極，形成第二凹槽；在所述第二凹槽內(nèi)壁、介質(zhì)層、保護(hù)層和第一柵極 上形成填充滿所述第二凹槽的第二金屬層；采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，對(duì)所述第二金屬層進(jìn) 行第二平坦化處理，去除位于介質(zhì)層、保護(hù)層和第一柵極上的第二金屬層，在所述第二凹槽 內(nèi)形成第二柵極。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二平坦化處 理采用的研磨液內(nèi)具有保護(hù)劑。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)劑的濃度 為 lOppm ~lOOppm。14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述保護(hù)劑為03。15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一偽柵極與 半導(dǎo)體襯底表面之間具有第一柵介質(zhì)層，所述第一柵介質(zhì)層的材料為氧化鉿、氧化鋯、氧化 鋁、硅氧化鉿或硅氧化鋯。16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二偽柵極與 半導(dǎo)體襯底表面之間具有第二柵介質(zhì)層，所述第二柵介質(zhì)層的材料為氧化鉿、氧化鋯、氧化 鋁、硅氧化鉿或硅氧化鋯。17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一金屬層的材 料為錯(cuò)、欽、鶴、組、氣化欽或氣化組。18. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二金屬層的 材料為錯(cuò)、欽、鶴、組、氣化欽或氣化組。19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一偽柵極兩側(cè) 的半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)域內(nèi)還具有第一源漏極。20. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二偽柵極兩側(cè) 的半導(dǎo)體襯底的第三區(qū)域內(nèi)還具有第二源漏極。
【專利摘要】一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；形成覆蓋部分第一區(qū)域的第一偽柵極和覆蓋部分第二區(qū)域的器件層，第一偽柵極和器件層的表面齊平；在半導(dǎo)體襯底表面形成介質(zhì)層，介質(zhì)層的表面與第一偽柵極、器件層的表面齊平；去除第一偽柵極，形成第一凹槽；在第一凹槽內(nèi)壁、介質(zhì)層和器件層上形成填充滿第一凹槽的第一金屬層；采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，對(duì)第一金屬層進(jìn)行第一平坦化處理，去除位于介質(zhì)層和器件層表面的第一金屬層，在第一凹槽內(nèi)形成第一柵極，所述第一平坦化處理采用的研磨液內(nèi)具有保護(hù)劑，在平坦化過程中在所述器件層的表面形成保護(hù)層。上述方法可以在形成第一柵極的過程中，使器件層的表面不受損傷。
【IPC分類】H01L21/8238, H01L21/28, H01L21/321, H01L21/3105
【公開號(hào)】CN105336688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410231340
【發(fā)明人】劉煥新
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2014年5月28日
【公告號(hào)】US9349729, US20150348788