[發明專利]形成具有低電阻的鎢多金屬柵極的方法

無效

• 申請號: 200710096752.2
• 申請日: 2007-04-06
• 公開（公告）號: CN101154576A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 金秀賢;郭魯正;金栢滿;李榮鎮;黃善佑;林寬容
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

1.一種形成鎢多金屬柵極的方法，包括步驟：

依次在半導體襯底上形成柵極絕緣層和多晶硅層；

在所述多晶硅層上沉積阻擋層；

通過原子層沉積工藝在所述阻擋層上沉積鎢成核層；

通過化學氣相沉積工藝在所述鎢成核層上沉積鎢層；

在所述鎢層上沉積硬掩模層；以及

蝕刻所述硬掩模層、鎢層、鎢成核層、阻擋層、多晶硅層和柵極絕緣層。

2.權利要求1的方法，其中所述阻擋層包括Ti層和WN層的疊層，或者包括Ti層、TiN層和WN層的疊層。

3.權利要求2的方法，其中所述Ti層、WN層和TiN層每個的厚度均為20至150。

4.權利要求1的方法，還包括步驟：

在沉積所述阻擋層的步驟之后且在所述阻擋層上沉積所述鎢成核層的步驟之前，向其上形成所述阻擋層的所得到的襯底供給B₂H₆氣體1至10秒，以促進成核反應。

5.權利要求1的方法，還包括步驟：

在沉積所述阻擋層的步驟之后且在所述阻擋層上所述沉積鎢成核層的步驟之前，向其上形成所述阻擋層的所得到的襯底供給B₂H₆氣體和WF₆氣體，以促進成核反應。

6.權利要求5的方法，其中所述供給B₂H₆氣體和WF₆氣體的步驟包括步驟：

供給B₂H₆氣體1至10秒，隨后趕氣0.5至10秒；以及

供給WF₆氣體1至10秒，隨后趕氣0.5至10秒。

7.權利要求1的方法，其中沉積所述鎢成核層的步驟包括步驟：

在所述阻擋層上形成第一鎢成核層；以及

在所述第一鎢成核層上形成第二鎢成核層。

8.權利要求7的方法，其中所述第一鎢成核層和第二鎢成核層每個都形成為具有10至100的厚度。

9.權利要求7的方法，其中所述第一鎢成核層和第二鎢成核層在250至400℃的溫度下形成。

10.權利要求7的方法，其中所述第一鎢成核層通過原子層沉積工藝沉積，其中所述工藝使用SiH₄氣體或Si₂H₆氣體作為反應氣體和包含W的氣體作為源氣體。

11.權利要求10的方法，其中在形成所述第一鎢成核層過程中，所述SiH₄氣體或Si₂H₆氣體在氣體狀態或者等離子體狀態下被供給。

12.權利要求10的方法，其中所述包含W的氣體選自WF₆氣體、WCl₆氣體、WBr₆氣體、W(Co)₆氣體、W(C₂H₆)₆氣體、W(PF₃)₆氣體、W(烯丙基)₄氣體、(C₂H₅)WH₂氣體、[(CH₃)(C₅H₄)]₂WH₂氣體、(C₂H₅)W(CO)₃(CH₃)氣體、W(丁二烯)₃氣體、W(甲基乙烯基-酮)₃氣體、(C₅H₅)HW(CO)₃氣體、(C₇H₈)W(CO)₃氣體和(1，5-COD)W(CO)₄氣體之一。