【技术实现步骤摘要】
金属栅极及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种金属栅极及其形成方法。
技术介绍
随着半导体元器件尺寸的不断减小，传统的多晶硅栅极已经不能够再满足使用要求。金属栅极(MetalGate)的出现使得半导体器件向更加精细化的方向发展。随后，高k介电层的使用进一步优化了金属栅极的控制作用，提高了半导体器件的性能。但是，在金属栅极的制备过程中，金属栅极与相邻的金属插塞之间的寄生电容比较大，阻碍了半导体器件性能的优化进程。因此，现有技术亟需一种减低金属栅极与相邻的金属插塞之间的寄生电容的形成方法以及相应的金属栅极。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种金属栅极及其形成方法，有效降低了金属栅极与相邻金属插塞之间的寄生电容，提高了半导体器件的性能。本专利技术公开了一种属栅极的形成方法，包括：提供半导体衬底和介质层，介质层形成于半导体衬底表面；在介质层中形成凹槽；形成覆盖凹槽侧壁和底部的高k介电层；形成填充凹槽的金属材料；刻蚀除去部分金属材料，且暴露凹槽两侧壁的部分高k介电层；...
【技术保护点】
1.一种金属栅极的形成方法，其特征在于，包括：/n提供半导体衬底和介质层，所述介质层形成于所述半导体衬底表面；在所述介质层中形成凹槽；/n形成覆盖所述凹槽侧壁和底部的高k介电层；/n形成填充所述凹槽的金属材料；/n刻蚀除去部分所述金属材料，且暴露所述凹槽两侧壁的部分所述高k介电层；/n形成阻挡结构，所述阻挡结构覆盖余下的所述金属材料；和/n刻蚀暴露的所述高k介电层，直至余下的所述高k介电层的顶部与余下的所述金属材料的顶部平齐。/n
【技术特征摘要】
1.一种金属栅极的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底和介质层，所述介质层形成于所述半导体衬底表面；在所述介质层中形成凹槽；
形成覆盖所述凹槽侧壁和底部的高k介电层；
形成填充所述凹槽的金属材料；
刻蚀除去部分所述金属材料，且暴露所述凹槽两侧壁的部分所述高k介电层；
形成阻挡结构，所述阻挡结构覆盖余下的所述金属材料；和
刻蚀暴露的所述高k介电层，直至余下的所述高k介电层的顶部与余下的所述金属材料的顶部平齐。
2.根据权利要求1所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，在形成所述高k介电层后，形成所述金属材料前，还包括：形成功函数材料层，所述功函数材料层覆盖所述高k介电层的侧壁和底部。
3.根据权利要求2所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，刻蚀除去部分所述金属材料时，也同时刻蚀去除部分所述功函数材料层和部分所述高k介电层。
4.根据权利要求3所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，刻蚀去除部分所述功函数材料层和部分所述高k介电层后，余下的所述高k介电层顶部高于余下的所述功函数材料层的顶部和余下的所述金属材料的顶部。
5.根据权利要求3所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，所述阻挡结构覆盖余下的所述金属材料和余下的所述功函数材料层。
6.根据权利要求5所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，在刻蚀除去部分所述金属材料和部分所述功函数材料层后，形成所述阻挡结构的工艺步骤包括：
形成覆盖余下所述金属材料、余下所述功函数材料层、所述高k介电层和所述介质层的阻挡层；和
刻蚀除去位于所述介质层表面和所述高k介电层表面的所述阻挡层，保留覆盖于余下的所述金属材料和余下的所述功函数材料层的所述阻挡层，以形成阻挡结构。
7.根据权利要求6所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，刻蚀除去位于所述介质层表面和所述高k介电层表面的所述阻挡层的工艺步骤包括：
形成覆盖所述阻挡层的盖层；
除去部分所述盖层，保留位于所述凹槽内的所述盖层；
刻蚀除去位于所述介质层表面的阻挡层，并继续刻蚀除去位于所述盖层两侧的所述阻挡层，并暴露所述凹槽两侧壁的所述高k介电层。
8.根据权利要求7所述的金属栅极的形成方法，其特征在于，暴露所述凹槽两侧壁的所述高k介电层后，还包括：刻蚀所述高k介电层，使剩余的所述高k介电层的顶部与余下的所述金属材料的顶部平齐。
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩秋华，涂武涛，徐柯，
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
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