一种半导体器件及其制造方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体器件及其制造方法、电子装置，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有层间介电层和位于层间介电层内的沟槽，所述沟槽暴露出所述半导体衬底；在沟槽的侧壁和底部依次形成高k介电层和功函数设定金属层；形成金属栅极材料层，完全填充沟槽；回蚀刻高k介电层和功函数设定金属层；回蚀刻金属栅极材料层；沉积金属氮化物层，包裹露出的金属栅极材料层；形成另一层间介电层，并在层间介电层中形成露出源/漏区和金属氮化物层的接触孔。根据本发明专利技术，可以减少通过回蚀刻去除金属栅极材料层的厚度，进而减小金属栅极的电阻，实现良好的间隙填充。

Semiconductor device and manufacturing method thereof, and electronic device

The present invention provides a semiconductor device and its manufacturing method, electronic device, the method includes: providing a semiconductor substrate, an interlayer dielectric layer and is located in the interlayer dielectric layer within the trench is formed on the semiconductor substrate, the trench exposing the semiconductor substrate; in the groove of the side wall and bottom in order to form a high k dielectric layer and the work function of setting metal layer; forming the metal gate material layer, completely fill the trench etch back; high k dielectric layer and workfunction setting metal layer; etching back metal gate material layer; depositing a metal nitride layer, a metal gate material layer exposed; forming another interlayer dielectric layer, and a contact hole exposing the source / drain region and a metal nitride layer formed on the interlayer dielectric layer. According to the invention, it is possible to reduce the thickness of the metal gate material layer by etching back, thereby reducing the resistance of the metal gate and achieving good gap filling.

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件及其制造方法、电子装置
本专利技术涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法、电子装置。
技术介绍
在下一代集成电路的制造工艺中，对于场效应晶体管的栅极的制作，通常采用高k-金属栅极工艺。对于具有较小数值工艺节点的场效应晶体管而言，所述高k-金属栅极工艺通常为后栅极工艺，其实施过程为先高k介电层后金属栅极和后高k介电层后金属栅极两种。先高k介电层后金属栅极工艺的实施过程包括：在半导体衬底上形成伪栅极结构，所述伪栅极结构由自下而上层叠的界面层、高k介电层、覆盖层(cappinglayer)和牺牲栅极材料层构成；在伪栅极结构的两侧形成侧壁结构，之后去除伪栅极结构中的牺牲栅极材料层，在侧壁结构之间留下的沟槽内依次沉积阻挡层(barrierlayer)、功函数金属层(workfunctionmetallayer)和浸润层(wettinglayer)；进行金属栅极材料(通常为铝)的填充。后高k介电层后金属栅极工艺的实施过程包括：在半导体衬底上形成伪栅极结构，所述伪栅极结构由自下而上层叠的牺牲栅极介电层和牺牲栅极材料层构成；在伪栅极结构的两侧形成侧壁结构，之后去除伪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有层间介电层和位于所述层间介电层内的沟槽，所述沟槽暴露出所述半导体衬底；在所述沟槽的侧壁和底部依次形成高k介电层和功函数设定金属层；形成金属栅极材料层，以完全填充所述沟槽；回蚀刻所述高k介电层和所述功函数设定金属层，留出沉积金属氮化物层的间隙；回蚀刻所述金属栅极材料层，使所述金属栅极材料层的顶部低于所述层间介电层的顶部；实施所述金属氮化物层的沉积，以包裹露出的所述金属栅极材料层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有层间介电层和位于所述层间介电层内的沟槽，所述沟槽暴露出所述半导体衬底；在所述沟槽的侧壁和底部依次形成高k介电层和功函数设定金属层；形成金属栅极材料层，以完全填充所述沟槽；回蚀刻所述高k介电层和所述功函数设定金属层，留出沉积金属氮化物层的间隙；回蚀刻所述金属栅极材料层，使所述金属栅极材料层的顶部低于所述层间介电层的顶部；实施所述金属氮化物层的沉积，以包裹露出的所述金属栅极材料层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述高k介电层和所述功函数设定金属层实施回蚀刻的腐蚀液为稀释的氢氟酸和双氧水。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述金属栅极材料层的回蚀刻为反应离子蚀刻。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施对...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓浩，
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