【技术实现步骤摘要】
CMOS器件的形成方法
本专利技术涉及半导体制作
,特别涉及一种CMOS器件的形成方法。
技术介绍
集成电路尤其超大规模集成电路的主要半导体器件是金属-氧化物-半导体场效应管(MOS晶体管)。随着集成电路制作技术的不断发展,半导体器件技术节点不断减小,半导体器件的几何尺寸遵循摩尔定律不断缩小。当半导体器件尺寸减小到一定程度时,各种因为半导体器件的物理极限所带来的二级效应相继出现,半导体器件的特征尺寸按比例缩小变得越来越困难。其中,在半导体制作领域,最具挑战性的是如何解决半导体器件漏电流大的问题。半导体器件的漏电流大,主要是由传统栅介质层厚度不断减小所引起的。当前提出的解决方法是,采用高k栅介质材料代替传统的二氧化硅栅介质材料,并使用金属作为栅电极,以避免高k材料与传统栅电极材料发生费米能级钉扎效应以及硼渗透效应。高k金属栅的引入,减小了半导体器件的漏电流。尽管高k金属栅极的引入能够在一定程度上改善半导体器件的电学性能,但是现有技术形成的半导体器件的电学性能仍有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种CMOS器件的形成方法,形成具有不同功函数的栅极结构,且栅极结构中栅电极层的填孔性能高,从而改善形成的CMOS器件的电学性能。为解决上述问题,本专利技术提供一种CMOS器件的形成方法,包括:提供基底,所述基底包括第一区域和第二区域,且所述第一区域和第二区域的区域类型不同,所述基底表面形成有层间介质层,且位于第一区域的层间介质层内具有第一开口,所述第一开口暴露出第一区域部分基底表面,位于第二区域的层间介质层内具有第二开口,所述第二开口暴露出第二区域 ...
【技术保护点】
一种CMOS器件的形成方法,其特征在于,包括:提供基底,所述基底包括第一区域和第二区域,且所述第一区域和第二区域的区域类型不同,所述基底表面形成有层间介质层,且位于第一区域的层间介质层内具有第一开口,所述第一开口暴露出第一区域部分基底表面,位于第二区域的层间介质层内具有第二开口,所述第二开口暴露出第二区域部分基底表面;在所述第一开口底部和侧壁表面、以及第二开口底部和侧壁表面形成栅介质层;在形成所述栅介质层之后,在所述第一开口内填充满填充层;在所述第二开口内的栅介质层表面形成第一功函数层,所述第一功函数层还位于填充层表面;在所述第一功函数层表面形成填充满所述第二开口的第一栅电极层;去除高于所述填充层表面的第一栅电极层以及第一功函数层;去除所述填充层,暴露出第一开口内的栅介质层表面;在所述第一开口内的栅介质层表面形成第二功函数层,所述第二功函数层还位于第一栅电极层表面,且所述第二功函数层与第一功函数层的材料功函数类型不同;在所述第二功函数层表面形成填充满第一开口的第二栅电极层;去除高于所述第一栅电极层的第二栅电极层以及第二功函数层。
【技术特征摘要】
1.一种CMOS器件的形成方法,其特征在于,包括:提供基底,所述基底包括第一区域和第二区域,且所述第一区域和第二区域的区域类型不同,所述基底表面形成有层间介质层,且位于第一区域的层间介质层内具有第一开口,所述第一开口暴露出第一区域部分基底表面,位于第二区域的层间介质层内具有第二开口,所述第二开口暴露出第二区域部分基底表面;在所述第一开口底部和侧壁表面、以及第二开口底部和侧壁表面形成栅介质层;在形成所述栅介质层之后,在所述第一开口内填充满填充层;在所述第二开口内的栅介质层表面形成第一功函数层,所述第一功函数层还位于填充层表面;在所述第一功函数层表面形成填充满所述第二开口的第一栅电极层;去除高于所述填充层表面的第一栅电极层以及第一功函数层;去除所述填充层,暴露出第一开口内的栅介质层表面;在所述第一开口内的栅介质层表面形成第二功函数层,所述第二功函数层还位于第一栅电极层表面,且所述第二功函数层与第一功函数层的材料功函数类型不同;在所述第二功函数层表面形成填充满第一开口的第二栅电极层;去除高于所述第一栅电极层的第二栅电极层以及第二功函数层。2.如权利要求1所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,所述填充层的材料为有机材料。3.如权利要求2所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,所述有机材料包括ODL材料、BARC材料或DUO材料。4.如权利要求1或2所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,采用旋转涂覆工艺形成所述填充层。5.如权利要求1或2所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,采用灰化工艺去除所述填充层。6.如权利要求1所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,去除所述填充层的工艺步骤包括:在所述第一栅电极层表面形成掩膜层;接着,去除所述填充层;在去除所述填充层之后,去除所述掩膜层。7.如权利要求1所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,所述栅介质层包括界面层以及位于界面层表面的高k栅介质层。8.如权利要求7所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,所述界面层的材料为氧化硅;所述高k栅介质层的材料为HfO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、ZrO2或Al2O3。9.如权利要求7所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,所述界面层包括热氧化层以及位于热氧化层表面的化学氧化层。10.如权利要求1所述CMOS器件的形成方法,其特征在于,在形成所述填充层之前,还包括步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:李勇,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,中芯国际集成电路制造北京有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。