金属栅极和MOS晶体管的形成方法技术

一种金属栅极和MOS晶体管的形成方法。其中金属栅极的形成方法，包括：提供衬底，在所述衬底表面形成替代栅极结构；在衬底上形成层间介质层，且所述层间介质层表面与替代栅极结构顶部齐平；以层间介质层为掩膜，去除替代栅极结构，形成沟槽；用氢气对沟槽内的衬底表面进行处理后，在沟槽底部的衬底上形成栅介质层；于栅介质层上形成高K介质层；在高K介质层上形成填充满沟槽的金属栅极。本发明专利技术提高了MOS器件的沟道区域中的载流子迁移率提高，栅极漏电流降低，提高了半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及金属栅极和MOS晶体管的形成方法。
技术介绍
随着半导体器件集成度的不断提高，技术节点的降低，传统的栅介质层不断变薄，晶体管漏电量随之增加，引起半导体器件功耗浪费等问题。为解决上述问题，现有技术提供一种将金属栅极替代多晶硅栅极的解决方案。其中，“后栅极(gate last)”工艺为形成金属栅极的一个主要工艺。 在美国专利US6664195中提供了一种使用“后栅极”工艺形成金属栅极的方法，包括提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有替代栅结构、及位于所述半导体衬底上覆盖所述替代栅结构的层间介质层；以所述替代栅结构作为停止层，对所述层间介质层进行化学机械研磨工艺(CMP);除去所述替代栅结构后形成沟槽；在沟槽底部依次形成栅介质层、高K介质层；再通过PVD方法在所述沟槽内的高K介质层上形成金属层，且将金属层填充满沟槽，以形成金属栅电极层；用化学机械研磨法研磨金属栅电极层至露出层间介质层，形成金属栅极。现有，制造高K/金属栅极(HKMG)器件时，为缩小产生高性能的电势，需要削减栅介质层的等效氧化层厚度(EOT)。然而，削减栅介质层的EOT存在一定的困难。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属栅极的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，在所述衬底表面形成替代栅极结构；在衬底上形成层间介质层，且所述层间介质层表面与替代栅极结构顶部齐平；以层间介质层为掩膜，去除替代栅极结构，形成沟槽；用氢气对沟槽内的衬底表面进行处理后，在沟槽底部的衬底上形成栅介质层；于栅介质层上形成高K介质层；在高K介质层上形成填充满沟槽的金属栅极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何永根，
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：