[发明专利]半导体器件及制造方法

说明书

本发明的实施例提供了一种半导体器件和制造方法。在实施例中，使用不含氟沉积工艺在衬底上方形成金属层，使用包括氟的沉积工艺在金属层上方形成成核层，以及形成填充材料以填充开口并形成栅极堆叠件。本发明实施例涉及一种半导体器件及制造方法。

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体器件及制造方法。

背景技术

半导体器件用于各种电子应用中，例如，诸如个人计算机、蜂窝电话、数字照相机和其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘或介电层、导电层和半导体材料层，并且使用光刻来图案化各种材料层以在其上形成电路组件和元件，从而制造半导体器件。

通过持续减小最小部件尺寸，半导体工业继续改进各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许更多的组件集成到给定区域中。然而，随着最小部件尺寸的减小，出现了应当解决的附加问题。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种制造半导体器件的方法，包括：在衬底上方沉积功函数层；在所述功函数层上方沉积阻挡层；在所述阻挡层上方沉积不含氟金属层；在所述不含氟金属层上方沉积第一金属层；以及在所述第一金属层上方沉积第二金属层，以形成栅极堆叠件。

根据本发明的另一些实施例，提供了一种制造半导体器件的方法，包括：在衬底上方沉积功函数层，所述功函数层包括铝；在所述功函数层上方沉积阻挡层，所述阻挡层包括氮化钛；使用第一不含氟原子层沉积工艺，在所述阻挡层上方沉积第一金属层；在所述第一金属层上方沉积第二金属层，其中，至少部分地利用第二原子层沉积工艺实施沉积所述第二金属层；以及使用氟-金属前体，在所述第二金属层上方沉积第三金属层，其中，至少部分地利用化学气相沉积工艺实施沉积所述第三金属层。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种半导体器件，包括：高K介电层，位于衬底上方；第一阻挡层，位于所述高K介电层上方；功函数层，位于所述高K介电层上方，其中，所述功函数层具有介于0.1％-原子和1.5％-原子之间的氟浓度；第二阻挡层，位于所述功函数层上方；导电层，位于所述第二阻挡层上方；第一金属层，位于所述导电层上方，所述第一金属层包括氟副产物；以及第二金属层，位于所述第一金属层上方，所述第二金属层包括氟副产物。

附图说明

当与附图一起阅读时，根据下面的详细描述中可以最好地理解本发明的方面。应当注意，根据工业中的标准实践，没有按比例绘制各个部件。实际上，为了清楚的讨论，可以任意增大或减小各个部件的尺寸。

图1示出根据一些实施例的形成finFET器件的工艺中的步骤。

图2示出根据一些实施例的源极/漏极区域的形成。

图3示出根据一些实施例的栅极堆叠件的第一开口的形成和层的沉积。

图4A至图4C示出根据一些实施例的金属层的形成。

图5示出根据一些实施例的成核层的形成。

图6示出根据一些实施例的填充材料的沉积。

图7示出根据一些实施例的覆盖层的形成。

图8示出根据一些实施例的第一接触件的形成。

图9示出根据一些实施例的第二接触件的形成。

图10A至图10B示出根据一些实施例的氯和氟的图表。

具体实施方式