[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711217256.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN108172509B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡仲軒;吳仲強(qiáng);廖偉帆;蕭寒稊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28;H01L21/336;H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件和制造方法。在實(shí)施例中，使用不含氟沉積工藝在襯底上方形成金屬層，使用包括氟的沉積工藝在金屬層上方形成成核層，以及形成填充材料以填充開口并形成柵極堆疊件。本發(fā)明實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件及制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件及制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件用于各種電子應(yīng)用中，例如，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、數(shù)字照相機(jī)和其他電子設(shè)備。通常通過在半導(dǎo)體襯底上方依次沉積絕緣或介電層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體材料層，并且使用光刻來圖案化各種材料層以在其上形成電路組件和元件，從而制造半導(dǎo)體器件。

通過持續(xù)減小最小部件尺寸，半導(dǎo)體工業(yè)繼續(xù)改進(jìn)各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，這允許更多的組件集成到給定區(qū)域中。然而，隨著最小部件尺寸的減小，出現(xiàn)了應(yīng)當(dāng)解決的附加問題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：在襯底上方沉積功函數(shù)層；在所述功函數(shù)層上方沉積阻擋層；在所述阻擋層上方沉積不含氟金屬層；在所述不含氟金屬層上方沉積第一金屬層；以及在所述第一金屬層上方沉積第二金屬層，以形成柵極堆疊件。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：在襯底上方沉積功函數(shù)層，所述功函數(shù)層包括鋁；在所述功函數(shù)層上方沉積阻擋層，所述阻擋層包括氮化鈦；使用第一不含氟原子層沉積工藝，在所述阻擋層上方沉積第一金屬層；在所述第一金屬層上方沉積第二金屬層，其中，至少部分地利用第二原子層沉積工藝實(shí)施沉積所述第二金屬層；以及使用氟-金屬前體，在所述第二金屬層上方沉積第三金屬層，其中，至少部分地利用化學(xué)氣相沉積工藝實(shí)施沉積所述第三金屬層。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：高K介電層，位于襯底上方；第一阻擋層，位于所述高K介電層上方；功函數(shù)層，位于所述高K介電層上方，其中，所述功函數(shù)層具有介于0.1％-原子和1.5％-原子之間的氟濃度；第二阻擋層，位于所述功函數(shù)層上方；導(dǎo)電層，位于所述第二阻擋層上方；第一金屬層，位于所述導(dǎo)電層上方，所述第一金屬層包括氟副產(chǎn)物；以及第二金屬層，位于所述第一金屬層上方，所述第二金屬層包括氟副產(chǎn)物。

附圖說明

當(dāng)與附圖一起閱讀時(shí)，根據(jù)下面的詳細(xì)描述中可以最好地理解本發(fā)明的方面。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，沒有按比例繪制各個(gè)部件。實(shí)際上，為了清楚的討論，可以任意增大或減小各個(gè)部件的尺寸。

圖1示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成finFET器件的工藝中的步驟。

圖2示出根據(jù)一些實(shí)施例的源極/漏極區(qū)域的形成。

圖3示出根據(jù)一些實(shí)施例的柵極堆疊件的第一開口的形成和層的沉積。

圖4A至圖4C示出根據(jù)一些實(shí)施例的金屬層的形成。

圖5示出根據(jù)一些實(shí)施例的成核層的形成。

圖6示出根據(jù)一些實(shí)施例的填充材料的沉積。

圖7示出根據(jù)一些實(shí)施例的覆蓋層的形成。

圖8示出根據(jù)一些實(shí)施例的第一接觸件的形成。

圖9示出根據(jù)一些實(shí)施例的第二接觸件的形成。

圖10A至圖10B示出根據(jù)一些實(shí)施例的氯和氟的圖表。

具體實(shí)施方式