[发明专利]调整半导体器件中的阈值电压的方法

权利要求书

1.一种在基板上形成器件的方法，包含下列步骤：

提供基板，所述基板具有部分制造的第一器件设置于所述基板上，所述第一器件包括第一膜堆叠，所述第一膜堆叠包含第一介电层及设置于所述第一介电层顶上的第一高介电常数介电层；

在所述第一膜堆叠顶上沉积第一金属层；以及

修饰所述第一金属层的第一上表面，以调整所述第一器件的第一阈值电压，其中所述第一上表面的修饰不延伸穿过至所述第一金属层的第一下表面。

2.如权利要求1的方法，所述方法进一步包含下列步骤：

在所述第一金属层的经修饰的第一上表面顶上沉积第一多晶硅或金属层。

3.如权利要求1的方法，所述方法进一步包含下列步骤：

在沉积所述第一金属层之前，修饰所述第一高介电常数介电层的第一上表面，以调整所述第一栅极堆叠的第一功函数，其中所述第一高介电常数介电层的所述第一上表面的修饰不延伸穿过至所述第一高介电常数介电层的第一下表面。

4.如权利要求1的方法，其中修饰所述第一金属层的所述第一上表面进一步包含下列步骤：

暴露所述第一上表面至非反应性物种，以物理性修饰经暴露的所述第一上表面；以及

暴露物理性修饰的所述第一上表面至反应性物种，以化学性修饰所述第一上表面。

5.如权利要求1的方法，其中修饰所述第一金属层的所述第一上表面进一步包含下列步骤：

由含掺杂剂气体形成等离子体，其中所述等离子体包括离子化掺杂剂物种；以及

施加偏压电压至所述基板，以注入所述离子化掺杂剂物种进入所述第一上表面。

6.如权利要求1的方法，其中修饰所述第一金属层的所述第一上表面进一步包含下列步骤：

暴露所述第一上表面至等离子体，所述等离子体由含氮气体或含氧气体中的至少一种形成；以及

使用所述等离子体来至少氧化或氮化所述第一上表面。

7.如权利要求1的方法，其中修饰所述第一金属层的所述第一上表面进一步包含下列步骤：

暴露所述第一上表面至等离子体，所述等离子体由含金属气体或含氧气体中的至少一种形成；以及

在所述第一上表面顶上沉积中间层，所述中间层由所述等离子体形成。

8.如权利要求1的方法，其中部分制造的第二器件设置于所述基板上，所述第二器件包括第二膜堆叠，所述第二膜堆叠包含第二介电层以及设置于所述第二介电层顶上的第二高介电常数介电层，其中所述第二介电层与所述第一膜堆叠的所述第一介电层具有实质上等效的成分，且其中所述第二高介电常数介电层与所述第一高介电常数介电层具有实质上等效的成分。

9.如权利要求8的方法，所述方法进一步包含下列步骤：

与所述第一金属层的沉积同步，在所述第二膜堆叠顶上沉积第二金属层，其中所述第二金属层与所述第一金属层具有实质上等效的成分。

10.如权利要求9的方法，其中修饰所述第一金属层的所述第一上表面进一步包含下列步骤：

沉积第一经图案化掩模，所述第一经图案化掩模仅暴露所述第一上表面；以及

修饰由所述第一经图案化掩模所暴露的所述第一上表面。

11.如权利要求10的方法，所述方法进一步包含下列步骤：

修饰所述第二金属层的第二上表面，以调整所述第二器件的第二阈值电压，其中所述第二上表面的修饰不延伸穿过至所述第二金属层的第二下表面，其中修饰所述第二上表面进一步包含下列步骤：

沉积第二经图案化掩模，所述第二经图案化掩模仅暴露所述第二上表面；以及

修饰由所述第二经图案化掩模所暴露的所述第二上表面。

12.如权利要求9的方法，

在沉积所述第一金属层及所述第二金属层之前，修饰所述第一高介电常数介电层的第一上表面，以调整所述第一器件的所述第一阈值电压，其中所述第一高介电常数介电层的所述第一上表面的修饰不延伸穿过至所述第一高介电常数介电层的第一下表面，其中修饰所述第一高介电常数介电层的所述第一上表面进一步包含下列步骤：

沉积第一经图案化掩模，所述第一经图案化掩模仅暴露所述第一高介电常数介电层的所述第一上表面；以及

修饰由所述第一经图案化掩模所暴露的所述第一高介电常数介电层的所述第一上表面。