用于形成取代金属栅极的方法及相关装置
专利汇可以提供用于形成取代金属栅极的方法及相关装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及用于形成取代金属栅极的方法及相关装置，其提供一种方法用以在RMG加工期间排除线空穴及所得装置。数个具体 实施例 包括形成虚拟栅极于一衬底的PFET区及NFET区上面，各个虚拟栅极有在相对两侧的间隔体，以及填充在间隔体之间的空间的一ILD；移除所述栅极的虚拟栅极材料，形成一空腔于每一对间隔体之间；形成一高k介电层于该ILD及所述间隔体上面且于所述空腔中；形成一金属 覆盖 层 于该高k介电层上面；形成一第一 功函数 金属层于该金属覆盖层上面；移除该PFET区的该第一功函数金属层；形成一第二功函数金属层于在该PFET区中的该金属覆盖层上面及于在该NFET区中的该第一功函数金属层上面；以及形成一金属层于该第二功函数金属层上面，填充所述空腔。，下面是用于形成取代金属栅极的方法及相关装置专利的具体信息内容。
1.一种方法，其包含：
形成虚拟栅极于一衬底的p型通道场效应晶体管(PFET)区及n型通道场效应晶体管(NFET)区上面，各个虚拟栅极具有形成于该虚拟栅极的相对两侧上的间隔体，以及在形成于该衬底中的源极/漏极(S/D)区上面的一层间电介质(ILD)，填充在所述间隔体之间的空间；
移除所述栅极的虚拟栅极材料，形成一空腔于每一对间隔体之间；
形成一高k介电层于该ILD及所述间隔体上面且于所述空腔中；
形成一金属覆盖层于该高k介电层上面；
形成一第一功函数金属层于该金属覆盖层上面；
移除该PFET区的该第一功函数金属层；
形成一第二功函数金属层于在该PFET区中的该金属覆盖层上面及于在该NFET区中的该第一功函数金属层上面；以及
形成一金属层于该第二功函数金属层上面，填充所述空腔，以及形成数个取代金属栅极(RMG)。
2.如权利要求1所述的方法，更包含：
向下平坦化该ILD的一上表面，移除多余的金属层、第一功函数金属层及第二功函数金属层和高k介电层，以及暴露所述侧面间隔体及ILD的上表面。
3.如权利要求2所述的方法，其包含：
用化学机械抛光(CMP)进行平坦化。
4.如权利要求1所述的方法，其包含：形成氮化钛(TiN)的该金属覆盖层。
5.如权利要求1所述的方法，其包含：
形成掺铝碳化钛(TiAlC)的该第一功函数金属层。
6.如权利要求5所述的方法，其中，该TiAlC是用于一n型装置。
7.如权利要求1所述的方法，其包含：
形成TiN的该第二功函数金属层用于一p型装置。
8.如权利要求1所述的方法，其包含：
形成钨(W)、铝(Al)或彼等的合金的该金属层。
9.如权利要求8所述的方法，其包含：
形成该金属层于在该PFET区上面的一空腔中，其中，在该PFET区中的该空腔比在该NFET区中的宽。
10.如权利要求1所述的方法，其包含：
形成多晶硅的所述虚拟栅极；以及
移除该多晶硅以形成所述空腔于所述间隔体之间。
11.一种装置，其包含：
形成于一衬底上面的一层间电介质(ILD)，该衬底具有形成于该衬底的p型通道场效应晶体管(PFET)区及n型通道场效应晶体管(NFET)区上面的空腔，以及在各空腔的相对两侧形成于该衬底中的源极/漏极(S/D)区；
在各空腔的侧壁上的间隔体；
在各空腔中的所述间隔体之间的取代金属栅极(RMG)，
其中，各RMG包含：
在该空腔的侧面及底面上的一高k介电层；
在该高k介电层上面的一金属覆盖层；
在该NFET区中的该金属覆盖层上面的一第一功函数金属层；
在该PFET区中的该金属覆盖层上面且在该NFET区中的该第一功函数金属层上面的一第二功函数金属层；以及
在该第二功函数金属层上面的一金属层。
12.如权利要求11所述的装置，其中，该金属覆盖层包含氮化钛(TiN)。
13.如权利要求11所述的装置，其中，该第一功函数金属层包含掺铝碳化钛(TiAlC)。
14.如权利要求13所述的装置，其中，该TiAlC是用于一n型装置。
15.如权利要求11所述的装置，其中，该第二功函数金属层包含用于一p型装置的TiN。
16.如权利要求11所述的装置，其中，该金属层包含钨(W)、铝(Al)或彼等的合金。
17.如权利要求16所述的装置，其中，在该PFET区中的该金属层比在该NFET区中的宽。
18.一种方法，其包含：
形成多晶硅的虚拟栅极于一衬底的p型通道场效应晶体管(PFET)区及n型通道场效应晶体管(NFET)区上面，各个多晶硅的虚拟栅极具有形成于该多晶硅的虚拟栅极的相对两侧上的间隔体，以及在形成于该衬底中的源极/漏极(S/D)区上面的一层间电介质(ILD)，填充在所述间隔体之间的空间；
移除所述虚拟栅极，形成空腔于所述间隔体之间；
形成一高k介电层于该ILD及所述间隔体上面且于所述空腔中；
形成一氮化钛(TiN)覆盖层于该高k介电层上面；
形成一掺铝碳化钛(TiAlC)的n型功函数层于该TiN覆盖层上面；
移除该PFET区的该TiAlC的n型功函数层；
形成一TiN的p型功函数层于在该PFET区中的该TiN覆盖层上面且于在该NFET区中的该TiAlC的n型功函数层上面；以及
形成填充所述空腔的金属层，形成数个取代金属栅极(RMG)。
19.如权利要求18所述的方法，其包含：
形成该金属层于在该PFET区上面的一开口中，其中，在该PFET区上面的该金属层的宽度大于在该NFET区上面的该金属层的宽度。
20.如权利要求19所述的方法，其包含：
形成钨(W)、铝(Al)或彼等的合金的该金属层。
用于形成取代金属栅极的方法及相关装置
技术领域
背景技术
附图说明
具体实施方式
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