半导体器件制造方法

摘要

本发明半导体器件制造方法,提供了一种CMOS金属栅极的形成方法，采用了新的金属栅极堆栈结构，不需要在高K栅极绝缘层与刻蚀停止层之间形成扩散阻挡层也可阻挡Al扩散，避免了由金属原子扩散而引起的高K栅极绝缘层和PMOS栅极功函数控制层的劣化；同时，由于取消了扩散阻挡层，在NMOS区域的NMOS栅极功函数控制层更加接近高K栅极绝缘层，从而能够更有效地控制NMOS功函数。本发明的金属栅极结构简化，厚度减小，适用于高集成度、小尺寸的CMOS器件。

主权项

一种半导体器件制造方法，其特征在于，包括如下步骤：提供半导体衬底，在该半导体衬底上形成STI结构，所述STI结构将NMOS区域和PMOS区域隔离；在所述NMOS区域和所述PMOS区域形成栅极凹槽；依次形成高K栅极绝缘层，刻蚀停止层，NMOS栅极功函数控制层，其中，所述NMOS栅极功函数控制层材料为TiAlC，厚度为0.1‑5nm；去除位于所述PMOS区域的所述NMOS栅极功函数控制层；形成PMOS栅极功函数控制层；沉积金属填充层，将所述栅极凹槽完全填充；进行CMP工艺，去除所述栅极凹槽以外的所述金属填充层、所述PMOS栅极功函数控制层、所述NMOS栅极功函数控制层、所述刻蚀停止层以及所述高K栅极绝缘层，在所述栅极凹槽内形成金属栅极堆栈。