[发明专利]氮硅化钨膜及其形成方法

权利要求书

1.一种薄膜微电子器件，包括：

基板，所述基板具有钨栅极电极堆叠，所述钨栅极电极堆叠包含氮硅化钨膜，所述氮硅化钨膜具有W_xSi_yN_z的化学式，其中x是约19至约22原子百分比，y是约57至约61原子百分比，z是约15至约20原子百分比。

2.如权利要求1所述的薄膜微电子器件，其中所述钨栅极电极堆叠进一步包含栅极氧化物层与所述氮硅化钨膜，所述栅极氧化物层位于所述基板顶上，且所述氮硅化钨膜安置于所述栅极氧化物层顶上。

3.如权利要求1所述的薄膜微电子器件，其中所述钨栅极电极堆叠进一步包含下列任一者：

钨层，所述钨层安置于所述氮硅化钨膜顶上；或者

氮化钨层，所述氮化钨层安置于所述氮硅化钨膜顶上，其中所述氮化钨层具有化学式WN_x，其中x大于0并且少于约50原子百分比。

4.如权利要求3所述的薄膜微电子器件，其中所述钨层或氮化钨层的厚度是约2000埃至约5000埃。

5.如权利要求1所述的薄膜微电子器件，其中所述氮硅化钨膜的厚度为约20埃至约50埃。

6.如权利要求1至5任一项所述的薄膜微电子器件，其中所述钨栅极电极堆叠具有约7.17μ’Ω‐cm至约7.27μ’Ω‐cm的电阻率。

7.一种处理安置于物理气相沉积(PVD)腔室中的基板的方法，包括：

将具有栅极绝缘层的基板暴露于等离子体，所述等离子体由第一处理气体形成，所述第一处理气体包含氮和氩；

从安置于所述PVD腔室的处理容积内的靶材溅射硅和钨材料；和

将氮硅化钨层沉积在所述栅极绝缘层顶上，所述氮硅化钨膜具有W_xSi_yN_z的化学式，其中x是约19至约22原子百分比，y是约57至约61原子百分比，z是约15至约20原子百分比。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述氮硅化钨层的厚度为约20埃至约50埃。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述靶材具有约33wt％的钨和约66wt％的硅的组成。

10.如权利要求7所述的方法，其中下列的至少一项：

所述第一处理气体包含约3sccm至约5sccm的氮；或者

所述第一处理气体包含约40sccm至约45sccm的氩。

11.如权利要求7所述的方法，其中由所述第一处理气体形成所述等离子体包括：将约500瓦特至约800瓦特的直流功率施加至所述靶材。

12.如权利要求7至11任一项所述的方法，进一步包括下述的任一者：

将钨层沉积于所述氮硅化钨层顶上；或者

将氮化钨层沉积于所述氮硅化钨层顶上，其中所述氮化钨层具有化学式WN_x，其中x大于0并且少于约50原子百分比。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述钨或氮化钨层的厚度是约2000埃至约5000埃。

14.如权利要求12所述的方法，进一步包括:

将图案化抗蚀剂层形成于所述钨或氮化钨层顶上；和

蚀刻所述钨或氮化钨层、氮硅化钨粘附层和栅极绝缘层，以形成钨栅极电极堆叠。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述钨栅极电极堆叠具有约7.17μ’Ω‐cm至约7.27μ’Ω‐cm的电阻率。