[發明專利]半導體裝置結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201710451868.7
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109148277A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 黃鉦謙;江宗育
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張福根;馮志云

1.一種半導體裝置結構，包括：

一基板；

多個側壁間隔物，位于該基板上；

一柵極結構，位于該基板上，且位于所述多個側壁間隔物之間，其中該柵極結構包括：

一柵極介電層，順應性位于所述多個側壁間隔物的側表面上以及位于所述多個側壁間隔物之間的該基板上；

一功函數層，順應性位于該柵極介電層上；

一金屬電極，位于該功函數層上；及

一氮化物層，覆蓋該功函數層及/或該金屬電極；以及

多個源極/漏極區，位于該柵極結構的相對側的該基板中。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置結構，其中該氮化物層的材料包括金屬氮化物或金屬氮碳化物。

3.根據權利要求1所述的半導體裝置結構，其中該氮化物層包括：

一第一氮化物層，位于該金屬電極上；及

一第二氮化物層，位于該功函數層上，

其中該第一氮化物層與該第二氮化物層的材料不同。

4.根據權利要求1所述的半導體裝置結構，其中該氮化物層包括：

一第一氮化物層，位于該金屬電極上；及

一第二氮化物層，位于該功函數層上，

其中該第一氮化物層與該第二氮化物層的材料相同。

5.根據權利要求1所述的半導體裝置結構，其中該氮化物層接觸該柵極介電層。

6.根據權利要求1所述的半導體裝置結構，其中該氮化物層與所述多個側壁間隔物彼此分隔。

7.一種半導體裝置結構的制造方法，包括：

提供一基板；

形成多個側壁間隔物于該基板上；

形成一柵極結構于該基板上，其中該柵極結構位于所述多個側壁間隔物之間，且該柵極結構包括：

一柵極介電層，順應性位于所述多個側壁間隔物的側表面上以及位于所述多個側壁間隔物之間的該基板上；

一功函數層，順應性位于該柵極介電層上；及

一金屬電極，位于該功函數層上；以及

進行一氮化步驟，將該金屬電極的頂部氮化為一第一氮化物層。

8.根據權利要求7所述的半導體裝置結構的制造方法，還包括：

于該氮化步驟中，將該功函數層的頂部氮化為一第二氮化物層。

9.根據權利要求8所述的半導體裝置結構的制造方法，其中該氮化步驟包括對該金屬電極的頂部及該功函數層的頂部施加氮電漿，使該金屬電極的頂部與氮電漿反應形成該第一氮化物層，并使該功函數層的頂部與氮電漿反應形成該第二氮化物層。

10.根據權利要求8所述的半導體裝置結構的制造方法，其中該氮化步驟包括：

對該金屬電極的頂部及該功函數層的頂部施加氮氣；及

加熱該金屬電極的頂部及該功函數層的頂部，使該金屬電極的頂部與氮氣反應形成該第一氮化物層，并使該功函數層的頂部與氮氣反應形成該第二氮化物層。