[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种通过原子层沉积制造钨层的方法，包括：

在衬底上的下面的层上形成第一金属层，其中，所述第一金属层是无氟钨层；

在所述第一金属层上形成第二金属层，其中，包括：

通过供应含硼气体和稀释气体在所述第一金属层上形成晶种层，所述晶种层包括硼的原子层；以及

通过供应含钨气体在所述晶种层上形成钨层，所述含钨气体含氟；

其中，所述含硼气体的流量与所述含硼气体和所述稀释气体的总流量的流量比率在从1/21至1/4的范围内，并且其中，实施的在所述第一金属层上形成所述第二金属层的步骤用以降低所述第二金属层中的硼含量；

通过化学机械抛光实施平坦化以去除所述第一金属层和所述第二金属层的一部分而保留剩余部分，所述第一金属层和所述第二金属层的所述剩余部分的表面为所述平坦化的平坦表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比率在从1/21至约1/6的范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硼气体是B₂H₆。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述稀释气体是H₂或Ar的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，重复形成所述晶种层和形成所述钨层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二金属层中的硼的原子浓度在从20％至27％的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：在形成所述晶种层和形成所述钨层之间，在所述衬底上方供应净化气体。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述净化气体供应10秒至20秒。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述晶种层包括与所述含硼气体和所述稀释气体一起供应含硅气体。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述含硅气体是SiH₄。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述含硼气体的流量与所述含硼气体、所述含硅气体和所述稀释气体的总流量的流量比率在从1/40至1/10的范围内。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二金属层中的硼的原子浓度在从1％至20％的范围内。

13.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在衬底上方形成伪栅极结构；

在所述伪栅极结构和所述衬底上方形成层间绝缘层；

去除所述伪栅极结构，从而使得形成对应于所述伪栅极结构的间隔；

在所述间隔中形成栅极介电层；

在所述间隔中的所述栅极介电层上形成第一金属层，所述第一金属层是无氟钨层；以及

在所述第一金属层上方形成第二金属层，其中：

形成所述第二金属层包括：

通过供应含硼气体和稀释气体在所述第一金属层上方形成晶种层，其中，所述晶种层包括硼的原子层；

通过供应含钨气体在所述晶种层上形成钨层，其中，所述含钨气体中包含氟；以及

重复形成所述晶种层和形成所述钨层，以形成所述第二金属层；

其中，所述含硼气体的流量与所述含硼气体和所述稀释气体的总流量的流量比率在从1/21至1/4的范围内，并且其中，

实施的形成所述第二金属层的步骤用以降低所述第二金属层中的硼含量；

通过化学机械抛光实施平坦化以去除所述第一金属层和所述第二金属层的一部分而保留剩余部分，所述第一金属层和所述第二金属层的所述剩余部分的表面为所述平坦化的平坦表面。