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半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法與流程

文檔序號:11836035閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

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)體襯底上形成有偽柵結(jié)構(gòu);

形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底和偽柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁的介質(zhì)層,所述介質(zhì)層的表面與偽柵頂部表面齊平;

去除所述偽柵結(jié)構(gòu),形成凹槽;

在所述凹槽的側(cè)壁和底部以及介質(zhì)層的表面形成高K柵介質(zhì)層;

在所述高K柵介質(zhì)層上形成第一鋁金屬層,所述第一鋁金屬層填充滿凹槽;

在第一鋁金屬層上形成犧牲層,所述犧牲層包括位于第一鋁金屬層上的第一粘附層、位于第一粘附層上的擴(kuò)散阻擋層,以及位于擴(kuò)散阻擋層上的第二粘附層;

在所述犧牲層上形成第二鋁金屬層;

采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝去除介質(zhì)層表面的第二鋁金屬層、犧牲層和第一鋁金屬層,在凹槽中形成金屬柵電極。

2.如權(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,所述第一粘附層和第二粘附層的材料為Ti,所述擴(kuò)散阻擋層的材料為TiN。

3.如權(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,所述第一粘附層和第二粘附層的材料為Ta,所述擴(kuò)散阻擋層的材料為TaN。

4.如權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一粘附層和第二粘附層的材料形成工藝為濺射。

5.如權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述擴(kuò)散阻擋層的形成工藝為濺射或者化學(xué)氣相沉積工藝。

6.如權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一粘附層和第二粘附層的厚度為40~60埃。

7.如權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述擴(kuò)散阻擋層的厚度為100~200埃。

8.如權(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,所述第一鋁金屬層和第二鋁金屬層的形成工藝為濺射。

9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第一鋁金屬層的厚度為500~1500埃,第二鋁金屬層的厚度為1500~2000埃。

10.如權(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,所述高K柵介質(zhì)層的材料為HfO2、TiO2、HfZrO、HfSiNO、Ta2O5、ZrO2、ZrSiO2、Al2O3、SrTiO3或BaSrTiO。

11.如權(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,還包括:在高K柵介質(zhì)層上形成功能層。

12.如權(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,所述半導(dǎo)體器件為NMOS晶體管時,所述功能層的材料為TiAl、TiAlC、TaAl中的一種或幾種。

13.如權(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,所述半導(dǎo)體器件為PMOS晶體管時,所述功能層的材料為TiN、TiSiN中的一種或幾種。

14.如權(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,還包括:在所述功能層上形成第二擴(kuò)散阻擋層,在第二擴(kuò)散阻擋層上形成第三粘附層。

15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第二擴(kuò)散阻擋層的材料為TiN或TaN。

16.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述第三粘附層的材料為Ti或Ta。

17.如權(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,形成第二鋁金屬層后,還包括:對所述第一鋁金屬層和第二鋁金屬層進(jìn)行回流工藝。

18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述回流工藝的時間為2~5分鐘,溫度為300~500攝氏度,使用的氣體為Ar或He,腔室壓強(qiáng)為10-40mTorr。

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