專(zhuān)利名稱(chēng)：雙金屬柵極晶體管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種雙金屬柵極晶體管的制造方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體超大規(guī)模集成電路的發(fā)展過(guò)程中，晶體管在CMOS器件按比例縮小(scaling)的引導(dǎo)下，密度和性能遵循摩爾定律得到持續(xù)化和系統(tǒng)化增長(zhǎng)。然而當(dāng)半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)越小的時(shí)候，柵極氧化層的厚度也越來(lái)越小，這會(huì)造成柵極漏電流、多晶柵耗盡、硼滲透等的問(wèn)題。
現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)展了一種在高K介質(zhì)層上形成金屬柵極的技術(shù)，所述高K介質(zhì)層可以防止柵極漏電流、多晶柵耗盡、硼滲透等問(wèn)題。更進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)還發(fā)展了一種雙金屬柵極的技術(shù)，所述雙金屬柵極晶體管中P型器件的柵極和N型器件的柵極金屬材料各不相同。在專(zhuān)利號(hào)為ZL200480009496. 3的中國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)了一種雙金屬柵極晶體管的形成方法，結(jié)合圖I和圖2示出了所述專(zhuān)利所形成的雙金屬柵極晶體管一實(shí)施例的側(cè)面示意圖，所述雙金屬柵極晶體管形成方法包括提供具有第一區(qū)域34和第二區(qū)域36的半導(dǎo)體襯底12 ；形成一個(gè)覆蓋所述半導(dǎo)體襯底12的第一區(qū)域34和第二區(qū)域36的介質(zhì)層14 ；形成覆蓋所述介質(zhì)層14的第一金屬層16，其中所述第一金屬層16覆蓋所述半導(dǎo)體襯底12的第一區(qū)域34 ；形成覆蓋第一金屬層16和介質(zhì)層14的第二金屬層18,其中第二金屬層18與覆蓋半導(dǎo)體襯底12的第二區(qū)域36的所述介質(zhì)層14的一部分直接接觸；形成覆蓋第二金屬層的圖案掩模層20，以所述圖案掩模層20為掩模干刻第二金屬層18,形成第一柵電極39 ；使用所述圖案掩模層20濕刻所述第一金屬層16的至少第一部分，以形成第二柵電極37。然而，在通過(guò)濕刻法形成第二柵電極37的過(guò)程中，容易對(duì)已形成的第一柵電極39造成損傷，從而造成良率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種良率較高的雙金屬柵極晶體管的制造方法。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種雙金屬柵極晶體管的制造方法，包括提供襯底，在襯底中形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，在襯底上形成覆蓋所述第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)的高K介質(zhì)層，在高K介質(zhì)層上形成犧牲柵極；去除位于第一摻雜區(qū)上的部分犧牲柵極，露出第一摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層和剩余犧牲柵極圍成的第一開(kāi)口 ；在所述第一開(kāi)口內(nèi)形成位于第一摻雜區(qū)上的第一金屬柵極；在所述第一金屬柵極上形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層；去除位于第二摻雜區(qū)上剩余犧牲柵極，露出第二摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層、第一金屬柵極圍成的第二開(kāi)口 ；在所述第二開(kāi)口中形成第二金屬柵極；去除阻擋層?？蛇x地，在高K介質(zhì)層上形成犧牲柵極的步驟之后還包括在犧牲柵極上形成硬掩模層；在去除部分犧牲柵極之前去除位于第一摻雜區(qū)上的部分硬掩模層，所述第一開(kāi)口由高K介質(zhì)層、剩余硬掩模層和剩余犧牲柵極圍成；所述在所述第一金屬柵極上形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層的步驟包括通過(guò)選擇性沉積在所述第一金屬柵極上形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層；在去除剩余犧牲柵極之前去除第二摻雜區(qū)上的剩余硬掩模層。可選地，所述硬掩模層為非金屬材料，所述阻擋層的材料為磷化鈷鎢或磷化鈷鑰?？蛇x地，所述阻擋層的厚度在50 200A的范圍內(nèi)。 可選地，所述阻擋層的厚度為100A。可選地，去除位于第一摻雜區(qū)上的部分硬掩模層和部分犧牲柵極的步驟包括通過(guò)干刻法去除位于第一摻雜區(qū)上的部分硬掩模層和部分犧牲柵極?？蛇x地，在所述第一開(kāi)口內(nèi)形成位于第一摻雜區(qū)上的第一金屬柵極的步驟包括在所述第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部形成第一功函數(shù)金屬層，所述第一功函數(shù)金屬層圍成第一子開(kāi)口 ；在所述第一子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料，形成第一低阻金屬層。可選地，在所述第二開(kāi)口中形成第二金屬柵極的步驟包括在所述第二開(kāi)口的側(cè)壁和底部形成第二功函數(shù)金屬層，所述第二功函數(shù)金屬層圍成第二子開(kāi)口 ；在所述第二子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料，形成第二低阻金屬層?？蛇x地，所述第一功函數(shù)金屬層的材料包括氮化鈦、氮化鎢、鎢中的一種或多種?？蛇x地，所述第一功函數(shù)金屬層的厚度在150 300A范圍內(nèi)?？蛇x地，所述第二功函數(shù)金屬層的材料包括鋁化鈦、氮化鈦鋁、碳氮化鉭中的一種或多種?？蛇x地，所述第二功函數(shù)金屬層的厚度與第一功函數(shù)金屬層的厚度相同?？蛇x地，所述第二功函數(shù)金屬層的厚度與第一功函數(shù)金屬層的厚度不同。可選地，所述第二功函數(shù)金屬層的厚度在150 300A范圍內(nèi)?？蛇x地，所述第一低阻金屬層和第二低阻金屬層均為鋁?？蛇x地，通過(guò)平坦化工藝中去除多余第二金屬柵極材料的過(guò)程中去除阻擋層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I.形成第一金屬柵極之后，形成阻擋層，所述阻擋層在后續(xù)形成第二金屬柵極過(guò)程中，有效保護(hù)第一金屬柵極，防止第一金屬柵極在去除工藝中受到損傷，從而提高了雙金屬柵極晶體管制造方法的良率。2.通過(guò)選擇性沉積方式形成阻擋層，簡(jiǎn)化了工藝步驟。3.通過(guò)平坦化工藝中去除多余第二金屬柵極材料的過(guò)程中去除阻擋層，省略了單獨(dú)去除阻擋層的步驟，簡(jiǎn)化了工藝。


圖I至圖2是現(xiàn)有技術(shù)雙金屬柵極晶體管形成方法一實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明雙金屬柵極晶體管的制造方法一實(shí)施方式的流程示意圖4至圖11是本發(fā)明雙金屬柵極晶體管的制造方法一實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，所述示意圖只是實(shí)例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。參考圖3，示出了本發(fā)明雙金屬柵極晶體管的制造方法一實(shí)施方式的流程示意圖，所述方法大致包括以下步驟步驟SI，提供襯底，在襯底中形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，在襯底上形成覆蓋所述第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)的高K介質(zhì)層，在高K介質(zhì)層上依次形成犧牲柵極和硬掩模層；步驟S2，去除位于第一摻雜區(qū)上的部分硬掩模層和部分犧牲柵極，露出第一摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層、剩余硬掩模層和剩余犧牲柵極圍成的第一開(kāi)口 ；步驟S3，在所述第一開(kāi)口內(nèi)形成位于第一摻雜區(qū)上的第一金屬柵極；步驟S4，在所述第一金屬柵極上選擇性沉積覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層；步驟S5，去除位于第二摻雜區(qū)上的剩余硬掩模層和剩余犧牲柵極，露出第二摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層、第一金屬柵極圍成的第二開(kāi)口 ；步驟S6，在所述第二開(kāi)口中形成第二金屬柵極；步驟S7，去除阻擋層。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明各個(gè)步驟做進(jìn)一步說(shuō)明。圖4至圖11是本發(fā)明雙金屬柵極晶體管的制造方法一實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖4，執(zhí)行步驟SI，提供襯底，所述襯底可以是硅或硅鍺；也可以是絕緣體上娃(Silicon on insulator, SOI)。在所述襯底上形成隔離結(jié)構(gòu)103，用于分隔不同的摻雜區(qū)域，所述隔離結(jié)構(gòu)103可以為淺溝槽隔離(STI)、局部場(chǎng)氧化隔離(LOCOS)等。本實(shí)施例中，對(duì)所述隔離結(jié)構(gòu)103所隔離的區(qū)域分別進(jìn)行不同類(lèi)型的摻雜，以形成第一摻雜區(qū)域101和第二摻雜區(qū)域102。所述隔離結(jié)構(gòu)103用于區(qū)分第一摻雜區(qū)域101和第二摻雜區(qū)域102，所述第一摻雜區(qū)域101和第二摻雜區(qū)域102的摻雜類(lèi)型不同，本實(shí)施例中，所述第一摻雜區(qū)域101為P阱，后續(xù)會(huì)在所述P阱中進(jìn)行N型摻雜以形成NMOS管，第二摻雜區(qū)域102為N講，后續(xù)會(huì)在所述N阱中進(jìn)行P型摻雜以形成PMOS管，但是本發(fā)明并不限制于此。在所述襯底上形成高K介質(zhì)層104，所述高K介質(zhì)層104覆蓋所述第一摻雜區(qū)域101和第二摻雜區(qū)域102，所述高K介質(zhì)層104用做柵極電介質(zhì)層，可以減小柵極漏電流等問(wèn)題。本實(shí)施例中，所述高K介質(zhì)層104的材料可以是氧化鉿(HfO2)、氧化錯(cuò)(ZrO2)等,本發(fā)明并不限制于此。形成高K介質(zhì)層104的工藝、及高K介質(zhì)層104的厚度等參數(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。依次在所述高K介質(zhì)層104上形成犧牲柵極105和硬掩模層106。
所述犧牲柵極105所在位置處后續(xù)用于形成雙金屬柵極，所述犧牲柵極105的厚度需與后續(xù)形成的雙金屬柵極的厚度相同，本實(shí)施例中，所述犧牲柵極105的材料為多晶硅。所述硬掩模層106在后續(xù)去除犧牲柵極105的步驟中用作硬掩模層，本實(shí)施例中，所述硬掩模層106的材料為氧化硅。參考圖5，執(zhí)行步驟S2，在硬掩模層106上形成光刻膠圖形107，所述光刻膠圖形107覆蓋所述第二摻雜區(qū)域102上的硬掩模層106，而露出第一摻雜區(qū)域101上的硬掩模層106。以所述光刻 膠圖形107為掩模通過(guò)蝕刻去除第一摻雜區(qū)域101上的部分硬掩模層106，形成硬掩模圖形，以所述硬掩模圖形為掩模繼續(xù)蝕刻所述犧牲柵極105，去除第一摻雜區(qū)域101上的部分犧牲柵極105，直至露出高K介質(zhì)層104，形成由高K介質(zhì)層104、剩余硬掩模層106和剩余犧牲柵極105圍成的第一開(kāi)口。如圖5所示，為了使所述剩余硬掩模層106和剩余犧牲柵極105具有垂直于高K介質(zhì)層104的側(cè)面，進(jìn)而使所述第一開(kāi)口具有垂直于底部的側(cè)壁，優(yōu)選地，通過(guò)干刻法去除位于第一區(qū)域101上的部分硬掩模層106和部分犧牲柵極105。結(jié)合參考圖6至圖7，執(zhí)行步驟S3，在所述第一開(kāi)口內(nèi)形成位于第一摻雜區(qū)101上的第一金屬柵極，具體地，所述形成第一金屬柵極的步驟包括以下分步驟在所述第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部形成第一功函數(shù)(work function)金屬層108,所述第一功函數(shù)金屬層108圍成第一子開(kāi)口 ；在所述第一子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料直至填滿所述第一子開(kāi)口，形成第一低阻金屬層109。所述第一功函數(shù)金屬層108和第一低阻金屬層109構(gòu)成第一金屬柵極。本實(shí)施例中，所述第一功函數(shù)金屬層108的材料為氮化鈦(TiN)，厚度在150 300A的范圍，但是本發(fā)明并不限制于此，所述第一功函數(shù)金屬層108可以是氮化鈦(TiN)、氮化鎢(WN)、鎢(W)中的一種或多種。本實(shí)施例中，所述第一低阻金屬層109的材料為鋁，還可以是其他低阻金屬材料，本發(fā)明對(duì)此不做限制。參考圖8，執(zhí)行步驟S4，在所述第一金屬柵極上選擇性沉積阻擋層110，所述阻擋層Iio用于在后續(xù)去除剩余硬掩模層106和剩余犧牲柵極105的步驟中，保護(hù)第一金屬柵極不受去除工藝的損傷，因此所述阻擋層110的材料在選擇時(shí)需滿足以下條件去除工藝對(duì)阻擋層110的去除速率遠(yuǎn)小于去除工藝對(duì)硬掩模層106材料、犧牲柵極105材料的去除速率。為了能在第一金屬柵極上實(shí)現(xiàn)選擇性沉積工藝，所述阻擋層110的材料需為在第一金屬柵極上的附著性大于與在剩余硬掩模層106上的附著性的材料。本實(shí)施例中，所述阻擋層110的材料為磷化鈷鎢(CoWP)，由于CoWP容易沉積在金屬材料上，而不容易沉積在非金屬材料上，而剩余硬掩模層106的材料為氧化硅，第一金屬柵極為金屬，因此在選擇性沉積工藝中，CoffP僅覆蓋在第一金屬柵極上。需要說(shuō)明的是，如果所述阻擋層110的厚度過(guò)大容易造成阻擋層110材料的浪費(fèi)，如果阻擋層110的厚度過(guò)小，容易在后續(xù)去除工藝中被完全去除而無(wú)法起到阻擋作用，因此較佳地，所述磷化鈷鎢材料的阻擋層110厚度在50-200A的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，所述磷化鈷鎢的厚度為ΙΟΟΑ。本發(fā)明還可以采用其他的阻擋層110材料，例如，磷化鈷鑰(CoMoP)。需要說(shuō)明的是，在其他實(shí)施例中，如沉積了過(guò)多的第一功函數(shù)金屬層材料、第一低電阻金屬材料，在向第一子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料之后，在所述第一金屬柵極上選擇性沉積阻擋層之前，還可以通過(guò)平坦化工藝，例如化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)去除多余的第一功函數(shù)金屬層108材料、第一低阻金屬層109材料,形成表面平整的第一金屬柵極。還需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例中通過(guò)選擇性沉積方式形成阻擋層，但是本發(fā)明并不限制于此，還可以通過(guò)在第一金屬柵極上沉積阻擋層材料，之后通過(guò)圖形化工藝去除第一金屬柵極區(qū)域之外的阻擋層材料形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層。與先沉積后圖形化形成阻擋層的方法相比，選擇性沉積方式只通過(guò)一步就可形成阻擋層，從而簡(jiǎn)化了工藝步驟。參考圖9，執(zhí)行步驟S5，去除位于第二摻雜區(qū)102上的剩余硬掩模層106和剩余犧 牲柵極105，露出第二摻雜區(qū)102上的高K介質(zhì)層104，形成由高K介質(zhì)層104、第一金屬柵極形成的第二開(kāi)口，所述去除工藝與形成第一開(kāi)口的工藝可以相同，例如采用干刻方法去除剩余硬掩模層106、剩余犧牲柵極105。在所述去除工藝中，覆蓋于第一金屬柵極上的阻擋層110可以有效保護(hù)第一金屬柵極，防止第一金屬柵極在去除工藝中受到損傷，從而提高了雙金屬柵極晶體管制造方法的良率。參考圖10，執(zhí)行步驟S6，在所述第二開(kāi)口中形成第二金屬柵極；所述形成第二金屬柵極的步驟與形成第一金屬柵極的步驟類(lèi)似，包括以下分步驟在所述第二開(kāi)口的側(cè)壁和底部形成第二功函數(shù)金屬層112，所述第二功函數(shù)金屬層112圍成第二子開(kāi)口 ；在所述第二子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料直至填滿所述第二子開(kāi)口，形成第二低阻金屬層113。所述第二功函數(shù)金屬層112和第二低阻金屬層113構(gòu)成第二金屬柵極。本實(shí)施例中，所述第二功函數(shù)金屬層112的材料為鋁化鈦(TiAl)，所述第二功函數(shù)金屬層112的厚度與第一功函數(shù)金屬層108的厚度相同，也在150-300A的范圍，但是本發(fā)明并不限制于此，所述第二功函數(shù)金屬層112的厚度與第一功函數(shù)金屬層108的厚度還可以不相同。所述第二功函數(shù)金屬層112的材料可以是鋁化鈦(TiAl)、氮化鈦鋁(TiAlN)、碳氮化鉭(TaCN)中的一種或多種。本實(shí)施例中，為了避免增加新的材料而增加工藝成本，所述第二低阻金屬層113的材料與第一低阻金屬層109的材料相同，均為鋁，但是本發(fā)明對(duì)此不做限制，第二低阻金屬層113的材料可以和第一低阻金屬層109的材料不同，可以是其他低阻金屬材料。本實(shí)施例中，所述第二低阻金屬層113與第一低阻金屬層109的厚度相同，在其他實(shí)施例中，所述第二低阻金屬層113的厚度與第一低阻金屬層109的厚度還可以不相同。參考圖11，執(zhí)行步驟S7，本實(shí)施例中，在向第二子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料之后，還包括通過(guò)平坦化工藝，例如化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)去除多余的第二功函數(shù)金屬層112材料、第二低阻金屬層113材料，形成表面平整的第二金屬柵極，在平坦化工藝中，去除阻擋層110，使第二金屬柵極和第一金屬柵極的表面齊平，從而省略了單獨(dú)用于去除阻擋層110的步驟，簡(jiǎn)化了工藝。至此完成了雙金屬柵極的制造過(guò)程，后續(xù)還包括通過(guò)摻雜形成源區(qū)和漏區(qū)等的步驟，以形成雙金屬柵極晶體管，與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，包括 提供襯底，在襯底中形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，在襯底上形成覆蓋所述第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)的高K介質(zhì)層，在高K介質(zhì)層上形成犧牲柵極； 去除位于第一摻雜區(qū)上的部分犧牲柵極，露出第一摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層和剩余犧牲柵極圍成的第一開(kāi)口； 在所述第一開(kāi)口內(nèi)形成位于第一摻雜區(qū)上的第一金屬柵極； 在所述第一金屬柵極上形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層； 去除位于第二摻雜區(qū)上剩余犧牲柵極，露出第二摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層、第一金屬柵極圍成的第二開(kāi)口； 在所述第二開(kāi)口中形成第二金屬柵極； 去除阻擋層。
2.如權(quán)利要求I所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，在高K介質(zhì)層上形成犧牲柵極的步驟之后還包括在犧牲柵極上形成硬掩模層；在去除部分犧牲柵極之前去除位于第一摻雜區(qū)上的部分硬掩模層，所述第一開(kāi)口由高K介質(zhì)層、剩余硬掩模層和剩余犧牲柵極圍成；所述在所述第一金屬柵極上形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層的步驟包括通過(guò)選擇性沉積在所述第一金屬柵極上形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層；在去除剩余犧牲柵極之前去除第二摻雜區(qū)上的剩余硬掩模層。
3.如權(quán)利要求2所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述硬掩模層為非金屬材料，所述阻擋層的材料為磷化鈷鎢或磷化鈷鑰。
4.如權(quán)利要求3所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述阻擋層的厚度在50 200A的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述阻擋層的厚度為100A。
6.如權(quán)利要求2所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，去除位于第一摻雜區(qū)上的部分硬掩模層和部分犧牲柵極的步驟包括通過(guò)干刻法去除位于第一摻雜區(qū)上的部分硬掩模層和部分犧牲柵極。
7.如權(quán)利要求I所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，在所述第一開(kāi)口內(nèi)形成位于第一摻雜區(qū)上的第一金屬柵極的步驟包括在所述第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部形成第一功函數(shù)金屬層，所述第一功函數(shù)金屬層圍成第一子開(kāi)口 ；在所述第一子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料，形成第一低阻金屬層。
8.如權(quán)利要求7所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，在所述第二開(kāi)口中形成第二金屬柵極的步驟包括在所述第二開(kāi)口的側(cè)壁和底部形成第二功函數(shù)金屬層，所述第二功函數(shù)金屬層圍成第二子開(kāi)口 ；在所述第二子開(kāi)口中填充低電阻金屬材料，形成第二低阻金屬層。
9.如權(quán)利要求7所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一功函數(shù)金屬層的材料包括氮化鈦、氮化鎢、鎢中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求7所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一功函數(shù)金屬層的厚度在150-300A范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求8所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述第二功函數(shù)金屬層的材料包括鋁化鈦、氮化鈦鋁、碳氮化鉭中的一種或多種。
12.如權(quán)利要求8所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述第二功函數(shù)金屬層的厚度與第一功函數(shù)金屬層的厚度相同。
13.如權(quán)利要求8所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述第二功函數(shù)金屬層的厚度與第一功函數(shù)金屬層的厚度不同。
14.如權(quán)利要求12或13所述的雙柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述第二功函數(shù)金屬層的厚度在150-300A范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求8所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一低阻金屬層和第二低阻金屬層均為鋁。
16.如權(quán)利要求I所述的雙金屬柵極晶體管的制造方法，其特征在于，通過(guò)平坦化工藝中去除多余第二金屬柵極材料的過(guò)程中去除阻擋層。
全文摘要
一種雙金屬柵極晶體管的制造方法，包括提供襯底，在襯底中形成第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，在襯底上形成覆蓋所述第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)的高K介質(zhì)層，在高K介質(zhì)層上形成犧牲柵極；去除位于第一摻雜區(qū)上的部分犧牲柵極，露出第一摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層和剩余犧牲柵極圍成的第一開(kāi)口；在所述第一開(kāi)口內(nèi)形成位于第一摻雜區(qū)上的第一金屬柵極；在所述第一金屬柵極上形成覆蓋所述第一金屬柵極的阻擋層；去除位于第二摻雜區(qū)上剩余犧牲柵極，露出第二摻雜區(qū)上的高K介質(zhì)層，形成由高K介質(zhì)層、第一金屬柵極圍成的第二開(kāi)口；在所述第二開(kāi)口中形成第二金屬柵極；去除阻擋層。本發(fā)明提高了制造良率。
文檔編號(hào)H01L21/8238GK102891111SQ20111020785
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者李鳳蓮 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司