[发明专利]具有HKMG的NMOS和PMOS的集成制造方法

摘要

本发明公开了一种具有HKMG的NMOS和PMOS的集成制造方法，包括步骤：采用伪多晶硅栅的工艺方法完成金属栅之前的工艺；去除伪多晶硅栅形成金属栅对应的沟槽；形成PMOS的第一功函数层；去除NMOS的形成区域的第一功函数层；形成将各沟槽完全填充并延伸到各沟槽外的第一材料层；将PMOS的形成区域的沟槽的顶部打开并进行刻蚀将打开区域的第一材料层刻蚀到低于沟槽的顶部的位置；以第一材料层为掩膜将打开区域的暴露的第一功函数层去除并在PMOS的形成区域的沟槽中形成喇叭口结构；去除第一材料层；形成NMOS的第二功函数层；形成铝层；进行化学机械研磨工艺。本发明能降低金属栅填充的缺陷，提高器件的可靠性。

主权项

1.一种具有HKMG的NMOS和PMOS的集成制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采用伪多晶硅栅的工艺方法在半导体衬底上完成金属栅之前的工艺；步骤二、去除所述伪多晶硅栅并在去除了所述伪多晶硅栅的区域形成沟槽，所述沟槽为金属栅的填充区域；步骤三、在所述半导体衬底的正面形成PMOS的第一功函数层，所述第一功函数覆盖在各所述沟槽的侧面和底部表面并延伸到所述沟槽外；步骤四、去除NMOS的形成区域的所述第一功函数层；步骤五、在所述半导体衬底的正面形成第一材料层，所述第一材料层将各所述沟槽完全填充并延伸到各所述沟槽外；步骤六、采用光刻工艺将所述PMOS的形成区域的所述沟槽的顶部打开，并将打开区域位于所述沟槽外的所述第一材料层全部去除以及将所述沟槽区域的所述第一材料层刻蚀到低于所述沟槽的顶部的位置；步骤七、以所述第一材料层为掩膜将打开区域的暴露的所述第一功函数层去除，使所述PMOS的形成区域的所述沟槽中所述第一功函数层的顶部低于所述沟槽的顶部并使所述沟槽的内部空间为上宽下窄的喇叭口结构；步骤八、去除所述第一材料层；步骤九、在所述半导体衬底的正面形成NMOS的第二功函数层，所述第二功函数层覆盖在各所述沟槽的侧面和底部表面并延伸到所述沟槽外；步骤十、在所述半导体衬底的正面形成铝层，所述铝层将各所述沟槽完全填充并延伸到所述沟槽外，利用所述PMOS的形成区域的所述沟槽的喇叭口结构提高所述PMOS的形成区域的所述沟槽中的所述铝层的填充质量；步骤十一、采用化学机械研磨工艺将所述沟槽外的所述铝层、所述第二功函数层和所述第一功函数层都去除以及将所述半导体衬底的正面的位置研磨到低于步骤七中所述喇叭口结构对应的所述第一功函数层被去除位置。