[發(fā)明專利]替代金屬柵極集成

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011133699.0
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112701042A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: E·登托尼利塔;曾文德;S·德牧科
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協(xié)會
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/423;H01L29/78;B82Y10/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡文清;王穎

一種用于形成半導體器件的方法(100)，所述方法包括：提供(110)具有至少一個鰭(1)或納米線的基材；形成偽柵極(3、4)；在至少一個鰭(1)或納米線和偽柵極(3、4)上提供(120)間隔物(5)；實施(130)第一RMG模塊，其中，高k材料(7)設置在間隔物(5)之間的至少一個鰭(1)或納米線上；一個或多個退火步驟；在間隔物(5)之間提供(132)犧牲塞(9)；在至少一個鰭(1)或納米線中外延生長(140)源極(11、13)和漏極(11、13)；去除(134)犧牲塞(9)；實施(136)第二RMG模塊，其中，使WFM(14)沉積在至少部分間隔物之間，以使得WFM覆蓋至少一個鰭或納米線的高k材料。

技術領域

本發(fā)明涉及用于形成半導體器件的方法的領域。更具體地，其涉及在形成 半導體器件的過程中對替代金屬柵極模塊進行集成。

背景技術

已采用不同技術來生產(chǎn)MOSFET晶體管。在柵極第一集成中，首先沉積高k 材料和金屬柵極。研究替代金屬柵極(RMG)第一集成，以獲得超陡連接件 (ultra-steepjunction)并提高器件性能(例如用于FinFET/納米片材/叉板 (Forksheet))。首先實施RMG的優(yōu)點在于避免了外延生長后的高溫步驟(例如 在850℃至900℃進行可靠性退火)。

然而，在該流程中，柵極堆疊體進行源極/漏極摻雜激活退火。該源極/漏 極激活退火在高于550℃的溫度下進行，并且對于金屬功函數(shù)是有害的。

因此，在一些現(xiàn)有技術方法中，RMG模塊最后實施。然而，在該情況下， 退火步驟在沉積柵極堆疊體之后實施。這是所謂的可靠性退火，其應當優(yōu)選不是 在外延生長后進行。

鑒于在熱預算水平方面的這種困境，需要改進的RMG集成方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施方式的一個目的是提供一種用于形成半導體器件的良好方法， 其中所述方法包括替代金屬柵極模塊。

上述目的是通過本發(fā)明所述的方法和裝置實現(xiàn)的。

本發(fā)明的實施方式涉及形成半導體器件的方法。所述方法包括：

-提供基材，在該基材上具有一個或多個鰭，并且在一個或多個鰭上或在由 一個或多個鰭形成的一個或多個納米線上形成偽柵極；

-在一個或多個鰭或納米線和偽柵極上提供間隔物；

-實施第一替代金屬柵極模塊，其中，將高k材料設置在一個或多個鰭中的 至少一個鰭上、或由一個或多個鰭形成的一個或多個納米線上、間隔物之間，隨 后實施一個或多個退火步驟；

-在實施第一替代金屬柵極模塊后，在間隔物之間提供犧牲塞；

-在一個或多個鰭中或一個或多個納米線中外延生長源極和漏極；

-去除犧牲塞；

-實施第二替代金屬柵極模塊，其中，使功函數(shù)金屬沉積在至少部分間隔物 之間，以使得功函數(shù)金屬覆蓋一個或多個納米線或一個或多個鰭中的至少一些的 高k材料。