【技术实现步骤摘要】
半导体器件的形成方法
本专利技术涉及半导体制作领域技术,特别涉及一种半导体器件的形成方法。
技术介绍
目前,在半导体器件的制造工艺中,P型金属氧化物半导体(PMOS,PtypeMetalOxideSemiconductor)管、N型金属氧化物半导体(NMOS,NtypeMetalOxideSemiconductor)管、或者由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型金属氧化物半导体(CMOS,ComplementaryMetalOxideSemiconductor)管是构成芯片的主要器件。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,器件的几何尺寸遵循摩尔定律不断缩小。当器件尺寸减小到一定程度时,各种因为器件的物理极限所带来的二级效应相继出现,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器件漏电流大的问题。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,减小了器件的漏电流。然而,尽管引入的高k金属栅工艺,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在先形成第二金属栅极后形成第一金属栅极的工艺过程中,层间介质层损失的量过多,导致形成的半导体器件的电学性能低下。为解决上述问题,本专利技术提供一种半导体器件的形成方法,包括:提供包括第一区域和第二区域的基底,所述第一区域部分基底上形成有第一伪 ...
【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:提供包括第一区域和第二区域的基底,所述第一区域部分基底上形成有第一伪栅,所述第二区域部分基底上形成有第二金属栅极,所述第一区域和第二区域基底表面还形成有层间介质层,且所述层间介质层覆盖于第一伪栅侧壁表面和第二金属栅极侧壁表面;采用同步脉冲刻蚀工艺刻蚀去除所述第一伪栅,在第一区域层间介质层内形成第一开口;采用同步脉冲法对所述第一开口进行刻蚀后处理,且所述刻蚀后处理的处理气体包括四氟化碳气体;形成填充满所述第一开口的第一金属栅极。
【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:提供包括第一区域和第二区域的基底,所述第一区域部分基底上形成有第一伪栅,所述第二区域部分基底上形成有第二金属栅极,所述第一区域和第二区域基底表面还形成有层间介质层,且所述层间介质层覆盖于第一伪栅侧壁表面和第二金属栅极侧壁表面;采用同步脉冲刻蚀工艺刻蚀去除所述第一伪栅,在第一区域层间介质层内形成第一开口;采用同步脉冲法对所述第一开口进行刻蚀后处理,且所述刻蚀后处理的处理气体包括四氟化碳气体;形成填充满所述第一开口的第一金属栅极;其中,在形成所述第一金属栅极之前,还包括步骤:采用N2对所述第二金属栅极表面进行氮化处理,将部分厚度的第二金属栅极转化为金属氮化层。2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述同步脉冲刻蚀工艺提供第一源功率以及第一偏置功率,第一源功率和第一偏置功率均为脉冲模式,且所述第一源功率和第一偏置功率的脉冲模式为同频率且同相位。3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述同步脉冲刻蚀工艺的工艺参数为:刻蚀气体包括HBr和O2,HBr流量为50sccm至500sccm,O2流量为0sccm至100sccm,Ar流量为50sccm至500sccm,提供第一源功率为100瓦至2000瓦,第一源功率的占空比为10%至80%,提供第一偏置功率为0瓦至200瓦,第一偏置功率的占空比为10%至80%,第一源功率和第一偏置功率的脉冲频率均为100赫兹至10千赫兹,刻蚀腔室压强为10毫托至500毫托。4.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一伪栅的材料为多晶硅、氮化硅或非晶碳。5.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述刻蚀后处理的处理气体还包括Cl2或O2。6.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述刻蚀后处理工艺提供第二源功率以及第二偏置功率,第二源功率和第二偏置功率均为脉冲模式,且所述第二源功率和第二偏置功率的脉冲模式为同频率且同相位。7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述刻蚀后处理的工艺参数为:CF4流量为50sccm至500sccm,O2流量为0sccm至100sccm,Cl2流量为0sccm至100sccm,Ar流量为50sccm至500sccm,提供第二源功率为100瓦至2000瓦,第二源功率的占空比为10%至80%,提供第二偏置功率为0瓦至200瓦,第二偏置功率的占空比为10%至80%,第二源功率和第二偏置功率的脉冲频率均为100赫兹至10千赫兹,反应腔室压强为10毫托至500毫托。8.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在形成所述第一金属栅极之前,还包括步骤:采用H2对所述第二金属栅极表面进行氧化还原处理。9.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在同一道工艺步骤中进行所述氧化还原处理和氮化处理,所述氧化还...
【专利技术属性】
技术研发人员:张海洋,黄瑞轩,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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