[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711037435.3
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN109728078B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧銀屏
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L29/40
• 分類號: H01L29/40;H01L29/423
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有柵極凹槽；

在所述柵極凹槽的底部和側(cè)壁上形成功函數(shù)層；

在所述功函數(shù)層上形成富金屬的擴(kuò)散阻擋層，所述富金屬的擴(kuò)散阻擋層為富Ti的TiN層；

在所述富金屬的擴(kuò)散阻擋層上形成富氮的擴(kuò)散阻擋層，所述富氮的擴(kuò)散阻擋層為富氮的TiN層；

使用高偏置功率以在所述柵極凹槽的底部產(chǎn)生再濺射效應(yīng)，從而在形成于所述柵極凹槽側(cè)壁上的富氮的擴(kuò)散阻擋層上形成另一富金屬的擴(kuò)散阻擋層，所述另一富金屬的擴(kuò)散阻擋層為富Ti的TiN層，所述高偏置功率大于800W；

在所述另一富金屬的擴(kuò)散阻擋層上形成填充所述柵極凹槽的金屬柵電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，通過提高反應(yīng)物中氮?dú)獾牧髁浚栽谒龈唤饘俚臄U(kuò)散阻擋層上形成富氮的擴(kuò)散阻擋層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述富氮的擴(kuò)散阻擋層所使用的氮?dú)獾牧髁看笥?0sccm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述金屬柵電極的材料為鋁。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述功函數(shù)層之前，還包括在所述柵極凹槽的底部形成高k介電層的步驟。

6.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件采用權(quán)利要求1-5中任一項所述的制造方法制造而成，所述半導(dǎo)體器件包括：

半導(dǎo)體襯底；

形成于所述半導(dǎo)體襯底上的柵極凹槽；

形成于所述柵極凹槽底部和側(cè)壁上的功函數(shù)層；

形成于所述功函數(shù)層上的富金屬的擴(kuò)散阻擋層；

形成于所述富金屬的擴(kuò)散阻擋層上的富氮的擴(kuò)散阻擋層；

形成于所述富氮的擴(kuò)散阻擋層上的填充所述柵極凹槽的金屬柵電極；

形成于所述柵極凹槽側(cè)壁上的所述富氮的擴(kuò)散阻擋層與所述金屬柵電極之間的另一富金屬的擴(kuò)散阻擋層；

其中，所述富金屬的擴(kuò)散阻擋層為富Ti的TiN層，所述富氮的擴(kuò)散阻擋層為富氮的TiN層。