[发明专利]半导体元件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体元件的形成方法，其特征在于，包含：

形成至少一栅极结构于一基材上，该至少一栅极结构包含一栅电极，且该栅电极包含一第一导电材料；以及

沿着该至少一栅极结构的一侧壁而形成一第一介电材料的一第一介电层，该第一介电材料的该第一介电层包含具有一掺杂浓度的氟的一氟掺杂氮碳氧化硅或一氟掺杂碳氧化硅，

其中该形成该第一介电层包含：

沿着该至少一栅极结构的该侧壁而形成一基底层，该基底层包含氮碳氧化硅或碳氧化硅；以及

透过分子离子植入而使用氟化氢(hydrogen fluoride,HF)掺杂该基底层。

2.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，该栅电极中的该第一导电材料包含多晶硅。

3.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，该第一介电层中的氟的该掺杂浓度介于1x10³原子/cm³与1x10⁶原子/cm³之间。

4.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，该第一介电层具有一介电常数，且透过氟的该掺杂浓度调整该第一介电层的该介电常数。

5.根据权利要求4所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，该第一介电层的该介电常数介于2与3之间。

6.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，还包含：

形成一第二介电材料的一第二介电层，该第二介电层横跨于该第一介电层上，并接触该第一介电层。

7.根据权利要求6所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，还包含：

形成一层间介电层，该层间介电层横跨于该第二介电层上，并接触该第二介电层。

8.根据权利要求7所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，该第二介电材料包含氮化硅(silicon nitride)，且该层间介电层包含氮碳氧化硅(silicon oxycarbonitride)。

9.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，还包含：

通过一第二导电材料替换该栅电极中的该第一导电材料，该第二导电材料包含至少一金属。

10.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，当形成该第一介电层时，将碳(carbon)与氧(oxygen)伴随着氟一起植入。

11.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，该至少一栅极结构提供电阻-电容(resistor-capacitor,RC)结构的一虚设栅极，且具有包含至少一金属的一第二导电材料。

12.根据权利要求1所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，透过分子离子植入而使用氟化氢掺杂该基底层的步骤是使用氟化氢和一氧化碳(carbon monoxide,CO)的一混合物掺杂该基底层，该混合物的HF：CO的摩尔比(molar ratio)为自1：5至5：1。

13.根据权利要求12所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，HF和CO的该混合物被提供能量以形成包含多个分子离子的一混合物，且包含所述多个分子离子的该混合物包括HF+和CO+。

14.根据权利要求12所述的半导体元件的形成方法，其特征在于，该第一介电层接触该栅电极。