金属栅极、MOS晶体管及CMOS结构分别的形成方法

摘要

一种金属栅极的形成方法、具有对应金属栅极的MOS晶体管的形成方法及CMOS结构的形成方法，所述金属栅极的形成方法包括：在去除多晶硅伪栅形成沟槽后，在所述沟槽底部和侧壁形成高K栅介质层，并对所述高K栅介质层进行氟化处理，后续在所述高K栅介质层表面形成功能层和金属层。由于氟化处理会在所述高K栅介质层与半导体衬底之间形成氟键，例如氟‑硅键、氟‑铪键等，由于所述氟键的键能高于原来的氢键，使得器件的负偏压温度不稳定性降低，且氟具有强的氧化性，可以防止所述氧空穴在带隙中产生施主能级并成为带正电的氧空穴，从而对氧空穴进行钝化，使得器件的正偏压温度不稳定性降低。

主权项

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，在所述半导体衬底上形成多晶硅伪栅，在所述半导体衬底表面形成层间介质层，所述层间介质层表面与多晶硅伪栅表面齐平；去除所述多晶硅伪栅，形成沟槽；在所述沟槽的底部和侧壁表面、层间介质层表面形成高K栅介质层；对所述高K栅介质层进行氟化处理，以在所述高K栅介质层和所述半导体衬底的沟道区表面中形成氟键；在所述高K栅介质层表面形成功能层；在所述功能层表面形成金属层，所述金属层填充满所述沟槽，并对所述金属层、功能层、高K栅介质层进行化学机械抛光，直到暴露出所述层间介质层表面，位于所述沟槽内的金属层、功能层和高K栅介质层形成金属栅极。