半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及半導(dǎo)體集成電路的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著晶體管的特征尺寸不斷縮小，在半導(dǎo)體器件的制作過程中經(jīng)常采用金屬柵極取代多晶硅柵極。這是由于采用金屬柵極所形成晶體管具有有效柵氧化層厚度(EOT)較小、柵極漏電流較低以及能耗低等優(yōu)點。因此，半導(dǎo)體器件的制作過程中，通常需要在性能要求高的器件區(qū)上形成金屬柵極，而在其他器件區(qū)上形成多晶硅柵極。
[0003]圖1至圖3示出了現(xiàn)有半導(dǎo)體器件的制作過程，包括以下步驟:首先，提供包括第一區(qū)域11'和第二區(qū)域13'的半導(dǎo)體基體，該第一區(qū)域11'又包括第一器件區(qū)111'和第二器件區(qū)113'，其中第一器件區(qū)111'上形成有第一多晶硅柵極21'，第二器件區(qū)113'上形成有第二多晶硅柵極23'，第二區(qū)域13'上形成有第三多晶硅柵極25'，且各第一多晶硅柵極21'、第二多晶硅柵極23'和第三多晶硅柵極25'被介質(zhì)層30'圍繞，其結(jié)構(gòu)如圖1所示；然后，刻蝕去除第一多晶硅柵極21'，以在第一多晶硅柵極21'的位置上形成第一凹槽，并在第一凹槽中形成第一金屬柵極41'，進(jìn)而形成如圖2所示的基體結(jié)構(gòu)；最后，刻蝕去除第二多晶硅柵極23'，以在第二多晶硅柵極23'的位置上形成第二凹槽，并在第二凹槽中形成第二金屬柵極43'，進(jìn)而形成如圖3所示的基體結(jié)構(gòu)。
[0004]其中，在上述第一凹槽中形成第一金屬柵極41'的步驟包括:形成覆蓋第一凹槽的第一金屬柵極41'預(yù)備層，以及平坦化去除位于介質(zhì)層30'上的第一金屬柵極41'預(yù)備層，并將位于第一凹槽中的第一金屬柵極41'預(yù)備層作為第一金屬柵極41'。在上述第二凹槽中形成第二金屬柵極43'的步驟包括:形成覆蓋第二凹槽的第二金屬柵極43'預(yù)備層，平坦化去除位于介質(zhì)層30'上的第二金屬柵極43'預(yù)備層，并將位于第二凹槽中的第二金屬柵極43'預(yù)備層作為第二金屬柵極43'。上述兩次平坦化工藝會對第三多晶硅柵極25'造成損傷，例如產(chǎn)生凹坑等缺陷。這些缺陷使得半導(dǎo)體器件中容易產(chǎn)生漏電流等，進(jìn)而降低了半導(dǎo)體器件的性能。針對上述問題，目前還沒有有效的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請旨在提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件，以減少金屬柵極的制作過程對多晶硅柵極造成的損傷，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的性能。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N半導(dǎo)體器件的制作方法，該制作方法包括:提供半導(dǎo)體基體，半導(dǎo)體基體具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，且第一區(qū)域和第二區(qū)域上分別形成有多晶硅柵極和圍繞多晶硅柵極設(shè)置的介質(zhì)層；形成覆蓋多晶硅柵極和介質(zhì)層的第一金屬硬掩膜；進(jìn)行退火處理，以使第一金屬硬掩膜和多晶硅柵極反應(yīng)生成金屬硅化物；去除第一區(qū)域中的多晶硅柵極和金屬硅化物以形成凹槽，并在凹槽中形成金屬柵極。
[0007]進(jìn)一步地，上述制作方法中，退火處理的步驟中，處理溫度為250?450°C，處理時間為I?30s。
[0008]進(jìn)一步地，上述制作方法中，在凹槽中形成金屬柵極的步驟包括:在凹槽中和第一金屬硬掩膜上形成金屬柵極預(yù)備層；對金屬柵極預(yù)備層和第一金屬硬掩膜進(jìn)行平坦化處理至暴露出介質(zhì)層的表面，并將剩余金屬柵極預(yù)備層作為金屬柵極。
[0009]去除第一區(qū)域中多晶硅柵極和金屬硅化物；在第一區(qū)域中多晶硅柵極的位置和第一金屬硬掩膜上形成金屬柵極預(yù)備層；進(jìn)行平坦化處理，以去除位于第一區(qū)域中多晶硅柵極的位置上的部分金屬柵極預(yù)備層，以及位于介質(zhì)層上的第一金屬硬掩膜和金屬柵極預(yù)備層，并將剩余金屬柵極預(yù)備層作為金屬柵極。
[0010]進(jìn)一步地，上述制作方法中，在平坦化處理的步驟中去除位于第二區(qū)域中多晶硅柵極的位置上的金屬硅化物。
[0011]進(jìn)一步地，上述制作方法中，第一區(qū)域包括第一器件區(qū)和第二器件區(qū)，多晶硅柵極包括位于第一器件區(qū)中的第一多晶娃柵極、位于第二器件區(qū)的第二多晶娃柵極和位于第二區(qū)域的第三多晶硅柵極；形成金屬柵極的步驟包括:在第一多晶硅柵極的位置上形成第一金屬柵極；在第二多晶硅柵極的位置上形成第二金屬柵極，第一金屬柵極和第二金屬柵極組成金屬柵極。
[0012]進(jìn)一步地，上述制作方法中，形成第一金屬柵極的步驟包括:去除第一多晶硅柵極和位于第一多晶硅柵極上的金屬硅化物以形成第一凹槽；在第一凹槽中以及第一金屬硬掩膜上形成第一金屬柵極預(yù)備層；對第一柵極預(yù)備層和第一金屬硬掩膜層進(jìn)行第一次平坦化處理至暴露出介質(zhì)層的表面，并將剩余第一金屬柵極預(yù)備層作為第一金屬柵極；形成第二金屬柵極的步驟包括:形成覆蓋第一金屬柵極、第二多晶硅柵極、第三多晶硅柵極和介質(zhì)層的第二金屬硬掩膜；去除第二多晶硅柵極和位于第一多晶硅柵極上的金屬硅化物以形成第二凹槽；在第二凹槽中以及第二金屬硬掩膜上形成第二金屬柵極備層；對第二金屬柵極預(yù)備層和第二金屬硬掩膜進(jìn)行第二次平坦化處理至暴露出介質(zhì)層的表面，并將剩余第二金屬柵極預(yù)備層作為第二金屬柵極。
[0013]進(jìn)一步地，上述制作方法中，在第一次平坦化處理的步驟中去除位于第二多晶硅柵極和第三多晶硅柵極上的部分金屬硅化物；在第二次平坦化處理的步驟中去除位于第三多晶硅柵極上的金屬硅化物。
[0014]進(jìn)一步地，上述制作方法中，第一器件區(qū)為PMOS區(qū)，第二器件區(qū)為NMOS區(qū)；或者第一器件區(qū)為NMOS區(qū)，第二器件區(qū)為PMOS區(qū)。
[0015]進(jìn)一步地，上述制作方法中，第一金屬硬掩膜為TiN。
[0016]進(jìn)一步地，上述制作方法中，金屬柵極的材料為Al或Cu。
[0017]本申請還提供了一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件由本申請上述的制作方法制作而成。
[0018]應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，在形成金屬柵極的步驟之前形成覆蓋多晶硅柵極的第一金屬硬掩膜，并進(jìn)行退火處理以使第一金屬硬掩膜和多晶硅柵極反應(yīng)生成金屬硅化物。由于金屬硅化物中鍵能大于多晶硅柵極中鍵能，使得金屬硅化物的刻蝕速率小于多晶硅柵極的刻蝕速率，因此金屬硅化物能夠作為多晶硅柵極的保護(hù)層，減少了金屬柵極的制作過程對多晶硅柵極造成的損傷，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的性能。
【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1示出了在現(xiàn)有半導(dǎo)體器件的制作方法中，所提供的包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的半導(dǎo)體基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2示出了刻蝕去除圖1所示的第一多晶硅柵極以形成第一凹槽，并在第一凹槽中形成第一金屬柵極后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3示出了刻蝕去除圖2所示的第二多晶硅柵極以形成第二凹槽，并在第二凹槽中形成第二金屬柵極后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4示出了本申請實施方式所提供的半導(dǎo)體器件的制作方法的流程示意圖；
[0024]圖5示出了在本申請一種優(yōu)選實施方式所提供的半導(dǎo)體器件的制作方法中，提供半導(dǎo)體基體，半導(dǎo)體基體具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，且第一區(qū)域和第二區(qū)域上分別形成有多晶硅柵極和圍繞多晶硅柵極設(shè)置的介質(zhì)層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6示出了形成覆蓋圖5所示的多晶硅柵極和介質(zhì)層的