柵極的形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體涉及一種柵極的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在晶體管的高K介質(zhì)/后金屬柵工程中，一般采用后柵工藝形成金屬柵極。根據(jù)現(xiàn)有后柵工藝，先形成偽柵結(jié)構(gòu)，再去除其中的偽柵，在去除偽柵產(chǎn)生的開口中形成金屬柵極。
[0003]然而，去除偽柵的過程中，容易出現(xiàn)偽柵無法完全去除而產(chǎn)生殘留的問題。這些殘留的材料影響了后續(xù)金屬柵極的形成，進而影響整個半導(dǎo)體制造工藝的流程。
[0004]所以，如何更完全地去除偽柵成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是提供一種柵極的形成方法，能減少去除偽柵時去除不盡而產(chǎn)生殘留的問題。
[0006]為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種柵極的形成方法，包括:
[0007]提供襯底，在所述襯底上設(shè)置第一區(qū)域以及第二區(qū)域；
[0008]在所述第一區(qū)域以及第二區(qū)域的襯底上分別形成第一柵極，所述第一區(qū)域的第一柵極高于所述第二區(qū)域的第一柵極；
[0009]在所述第一區(qū)域以及第二區(qū)域的襯底以及第一柵極上形成蝕刻停止層；
[0010]在所述蝕刻停止層上形成層間介質(zhì)層；
[0011]對所述層間介質(zhì)層進行第一平坦化處理，以露出所述第一區(qū)域的第一柵極，以及第二區(qū)域的蝕刻停止層；
[0012]去除露出的蝕刻停止層直至露出第二區(qū)域的第一柵極；
[0013]去除第一區(qū)域以及第二區(qū)域的第一柵極；
[0014]在所述第一區(qū)域以及第二區(qū)域中第一柵極的位置處形成第二柵極。
[0015]可選的，選擇性去除露出的蝕刻停止層的步驟之后還包括以下步驟:
[0016]使所述第一區(qū)域以及第二區(qū)域的第一柵極周圍的蝕刻停止層在垂直于襯底方向上的高度相同；
[0017]去除部分層間介質(zhì)層，使所述層間介質(zhì)層與所述第二區(qū)域的第一柵極的頂面相齊平。
[0018]可選的，在去除部分層間介質(zhì)層的步驟中，采用干法蝕刻去除所述層間介質(zhì)層。
[0019]可選的，去除部分層間介質(zhì)層的步驟中:對層間介質(zhì)層的去除速率和對蝕刻停止層的去除速率之比在5:1至30:1的范圍。
[0020]可選的，所述第一區(qū)域以及第二區(qū)域分別為NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域，在形成第一柵極的步驟之后，形成蝕刻停止層的步驟之前，還包括以下步驟:
[0021]在所述第一區(qū)域以及第二區(qū)域的襯底中分別形成源區(qū)和漏區(qū)，在形成源區(qū)與漏區(qū)的步驟中，在所述PMOS區(qū)域形成鍺硅源區(qū)以及鍺硅漏區(qū)。
[0022]可選的，在形成蝕刻停止層的步驟中，所述蝕刻停止層為氮化硅蝕刻停止層。
[0023]可選的，在形成層間介質(zhì)層的步驟之后，在第一平坦化的步驟之前，還包括以下分步驟:
[0024]對所述層間介質(zhì)層進行離子摻雜，以在所述層間介質(zhì)層表面形成摻雜層。
[0025]可選的，采用碳離子或者氮離子對所述層間介質(zhì)層進行摻雜。
[0026]可選的，在去除部分蝕刻停止層的步驟中，采用選擇性蝕刻去除所述部分蝕刻停止層。
[0027]可選的，選擇性蝕刻中蝕刻劑為磷酸溶液。
[0028]可選的，所述磷酸溶液對所述蝕刻停止層的去除速率和對第一區(qū)域的第一柵極去除速率之比在5:1至20:1之間。
[0029]可選的，所述磷酸溶液對所述蝕刻停止層的去除速率和對第一區(qū)域的第一柵極去除速率之比為10:1ο
[0030]可選的，在去除第一柵極的步驟中，采用氫氟酸溶液去除所述第一柵極?？蛇x的，在形成第二柵極的步驟中，包括以下步驟:
[0031 ] 采用高K材料形成柵極墊層；
[0032]在所述柵極墊層上形成金屬柵極，所述柵極與所述柵極墊層形成所述第二柵極。
[0033]可選的，在形成柵極墊層的步驟之后，在形成金屬柵極的步驟之前，還包括以下分步驟:
[0034]對第一區(qū)域以及第二區(qū)域的所述層間介質(zhì)層表面進行第二平坦化處理?？蛇x的，所述第一平坦化處理以及第二平坦化處理均為化學(xué)機械研磨。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0035]通過使殘留在柵極上的蝕刻停止層暴露出，并去除所述蝕刻停止層，以將被殘留的蝕刻停止層遮擋的柵極暴露出來，方便后續(xù)去除所述柵極的步驟的進行。
[0036]進一步，在形成層間介質(zhì)層的之后，對所述層間介質(zhì)層進行離子摻雜，以在所述層間介質(zhì)層表面形成摻雜層，可以在后續(xù)的去除所述第一柵極的步驟中減少層間介質(zhì)層的損耗。
[0037]進一步，采用選擇性蝕刻去除所述蝕刻停止層，能夠在去除部分蝕刻停止層的同時減小對周圍器件的影響。
[0038]進一步，對層間介質(zhì)層的去除速率和對蝕刻停止層的去除速率之比在5:1至30:1的范圍內(nèi)，能夠在去除層間介質(zhì)層的同時減小對周圍器件的損傷。
【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明柵極的形成方法一實施例的流程示意圖；
[0040]圖2至圖9是圖1在各個步驟中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0041]為了獲得去除偽柵時殘留產(chǎn)生的原因，分析形成柵極的過程。
[0042]在晶圓的不同區(qū)域上的柵極高度可能不同。使得在后續(xù)進行平坦化的過程中，平坦化將停止于較高的柵極上方(平坦化步驟在檢測到柵極時停止)，而高度較低的柵極上方仍留有部分蝕刻停止層材料，這些蝕刻停止層材料阻擋了偽柵去除的工藝而造成了殘留問題。
[0043]為此，本發(fā)明提供一種柵極的形成方法，能夠?qū)⒕A上不同區(qū)域中柵極均暴露出來，進而方便后續(xù)對偽柵的去除。
[0044]參考圖1，本發(fā)明柵極的形成方法一實施例的流程示意圖。本實施例以PMOS區(qū)域以及NMOS區(qū)域為例，包括:
[0045]步驟SI，提供襯底，在所述襯底上設(shè)置NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域；
[0046]步驟S2，在所述NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域的襯底上分別形成偽柵，所述NMOS區(qū)域的偽柵高度高于所述PMOS區(qū)域的偽柵；
[0047]步驟S3，在所述NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域的襯底以及偽柵上形成氮化硅蝕刻停止層；
[0048]步驟S4,在所述氮化硅蝕刻停止層上形成二氧化硅層間介質(zhì)層；
[0049]步驟S5，對所述二氧化硅層間介質(zhì)層進行第一化學(xué)機械研磨處理，以露出所述NMOS區(qū)域的偽柵，以及PMOS區(qū)域的氮化硅蝕刻停止層；
[0050]步驟S6，去除部分露出的氮化硅蝕刻停止層直至露出PMOS區(qū)域的偽柵，使所述NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域的偽柵周圍的氮化硅蝕刻停止層在垂直于襯底方向上的高度相同，并使PMOS區(qū)域的偽柵露出；
[0051]步驟S7，去除部分二氧化硅層間介質(zhì)層，使所述二氧化硅層間介質(zhì)層與所述PMOS區(qū)域的偽柵的頂面相齊平；
[0052]步驟S8，去除NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域的偽柵；
[0053]步驟S9，在所述NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域中偽柵的位置處形成高K金屬柵極。
[0054]本實施例采用后柵工藝形成CMOS器件。通過上述步驟，使PMOS區(qū)域的氮化硅蝕刻停止層暴露出，并選擇性的去除在PMOS區(qū)域上的部分氮化硅蝕刻停止層，以暴露出PMOS區(qū)域的偽柵。從而便于后續(xù)去除NMOS區(qū)域以及PMOS區(qū)域的步驟的進行。
[0055]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作詳細(xì)的說明。
[0056]參考圖2，執(zhí)行步驟SI，提供襯底100，在所述襯底100上設(shè)置NMO