One aspect of this disclosure is a method by forming a special layer in the ILD0 layer to replace the traditional TiN hard mask manufacturing metal gate, to avoid the loss of traditional ILD0 ILD0 by CMP. The method may include: after ILD0 CMP, to form a thin film on the ILD0 can be the first ash layer; then formed over the first layer second thin dielectric layer; in the first area (such as PMOS or NMOS) during the process of aluminum CMP, second layer removed by polishing until the ashing a film the top surface; and then through such as burning ashing method can remove the first ash layer. In this manner, the ILD0 loss during the first aluminum CMP step can be reduced, thereby reducing the initial height of the ILD0, thereby reducing the height of the initial virtual gate filling in the cavity.
【技术实现步骤摘要】
用于金属栅极的制造技术
本专利技术涉及半导体工艺与器件。
技术介绍
自从早年德州仪器的JackKilby博士专利技术了集成电路之时起,科学家们和工程师们已经在半导体器件和工艺方面作出了众多专利技术和改进。近50年来,半导体尺寸已经有了明显的降低,这转化成不断增长的处理速度和不断降低的功耗。迄今为止,半导体的发展大致遵循着摩尔定律,摩尔定律大致是说密集集成电路中晶体管的数量约每两年翻倍。现在,半导体工艺正在朝着20nm以下发展,其中一些公司正在着手14nm工艺。这里仅提供一个参考,一个硅原子约为0.2nm,这意味着通过20nm工艺制造出的两个独立组件之间的距离仅仅约为一百个硅原子。半导体器件制造因此变得越来越具有挑战性,并且朝着物理上可能的极限推进。华力微电子有限公司TM是致力于半导体器件和工艺研发的领先的半导体制造公司之一。在制造典型栅极尺寸小于50nm的晶体管时,所谓的“高k/金属栅极”(HKMG)技术已经普及。根据HKMG制造工艺流程,包括在栅电极中的绝缘层由高k材料构成。这与常规的氧化物/多晶硅(poly/SiON)方法相反,在常规的氧化物/多晶硅方法中,栅电极绝缘层通常由氧化物构成,在基于硅的器件情况下优选二氧化硅或氮氧化硅。目前,有两种不同的方法在半导体制造工艺流程中实现HKMG。第一种方法称为栅极-首先,制造工艺流程类似于传统poly/SiON方法过程中采取的流程。首先形成栅电极,包括高k电介质膜和功函数金属膜,继之以后续的晶体管制造阶段,例如,源极区域和漏极区域的限定、部分基板表面的硅化、金属化等等。另一方面,根据也称之为栅极-最后或替换栅极 ...
【技术保护点】
一种用于制造半导体器件的金属栅极的方法,所述方法包括:提供衬底;在所述衬底上提供第一金属栅极型晶体管区域和第二金属栅极型晶体管区域,其中所述第一金属栅极型晶体管区域和所述第二金属栅极型晶体管区域的每一者包括虚栅极;在所述第一金属栅极型晶体管区域和所述第二金属栅极型晶体管区域周围提供零阶层间介电ILD0层;在所述ILD0层之上形成可灰化的第一层;在所述第一层之上形成第二层,所述第二层包括碳化硅SiC;执行图案化工艺以移除所述第一金属栅极型晶体管区域中的虚栅极并在所述第一金属栅极型晶体管区域中形成第一金属栅极,所述第一金属栅极为第一金属栅极型;执行第一化学机械抛光CMP工艺以抛光所述第一金属栅极型晶体管区域中的所述第一金属栅极,其中所述第一CMP工艺包括移除所述第二层但不移除所述第一层;以及通过灰化法移除所述第一层。
【技术特征摘要】
1.一种用于制造半导体器件的金属栅极的方法,所述方法包括:提供衬底;在所述衬底上提供第一金属栅极型晶体管区域和第二金属栅极型晶体管区域,其中所述第一金属栅极型晶体管区域和所述第二金属栅极型晶体管区域的每一者包括虚栅极;在所述第一金属栅极型晶体管区域和所述第二金属栅极型晶体管区域周围提供零阶层间介电ILD0层;在所述ILD0层之上形成可灰化的第一层;在所述第一层之上形成第二层,所述第二层包括碳化硅SiC;执行图案化工艺以移除所述第一金属栅极型晶体管区域中的虚栅极并在所述第一金属栅极型晶体管区域中形成第一金属栅极,所述第一金属栅极为第一金属栅极型;执行第一化学机械抛光CMP工艺以抛光所述第一金属栅极型晶体管区域中的所述第一金属栅极,其中所述第一CMP工艺包括移除所述第二层但不移除所述第一层;以及通过灰化法移除所述第一层。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一层的厚度介于300埃至1000埃之间。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二层的厚度介于100埃至500埃之间。4.如权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员:雷通,陈勇跃,周海锋,
申请(专利权)人:上海华力微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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