[發明專利]半導體元件的制造方法

在審

• 申請號: 202011442121.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN113555319A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 摩爾·沙哈吉·B;薩萬特·錢德拉謝卡爾·P;蔡俊雄
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種半導體元件的制造方法，在制造半導體元件的方法中，在柵極空間中的通道區域上方形成柵極介電層、在柵極介電層上方形成一或多個導電層、在一或多個導電層上方形成種晶層、通過導入選自由氧、氮以及氟的一或多個元素來處理種晶層的上部位，并且鎢層以自下而上的填充方法來選擇性地形成在未處理的種晶層的下部位以完全填充柵極空間。

技術領域

本揭露是有關于一種半導體元件的制造方法。

背景技術

隨著半導體產業為了追求更高的元件密度、更高的性能以及更低的成本而進入納米技術制程的節點。制造以及設計問題的挑戰都導致了三維設計的發展，像是多柵極場效晶體管(FET)，包括鰭式場效晶體管(FinFET)以及環繞柵極(GAA)場效晶體管。在場效晶體管中，柵極電極與通道區域的三個側面相鄰，并且柵極介電層安插在其間。鰭式場效晶體管的柵極電極包含通過柵極置換技術形成的一或多層金屬材料。

發明內容

一種半導體元件的制造方法，包含：形成柵極介電層于柵極空間中的通道區域上方；形成導電層于柵極介電層上方；形成種晶層于導電層上方；通過導入選自由氧、氮以及氟所組成的群組中的元素處理種晶層的上部位；以及形成鎢層于種晶層未經處理的下部位上。

附圖說明

本揭露的各方面，根據以下詳細敘述與附加附圖一起閱讀時可以得到最佳理解。應當注意，根據產業中的慣例，各種特征并未按照比例繪制。事實上，為了能清楚論述，各種特征的尺寸可以任意增加或縮小。

圖1所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖2所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖3所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖4所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖5所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖6所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖7所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖8所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖9所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖10所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖11所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖12所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖13所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖14所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖15所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖16所示為根據本揭露的一種實施方式的用于制造場效晶體管元件的順序制程的階段之一；

圖17A、圖17B、圖17C以及圖17D所示為根據本揭露的一種實施方式的柵極替代操作的順序制程的多樣階段；

圖18A、圖18B以及圖18C所示為根據本揭露的一種實施方式的柵極替代操作的順序制程的多樣階段；