[发明专利]低k部件形成工艺和由此形成的结构

权利要求书

1.一种形成半导体器件的方法，包括：

沿着栅极堆叠件的侧壁形成栅极间隔件，包括：

介电层和低k间隔件层形成在栅极堆叠件的顶面和侧壁上，并且各向异性地蚀刻所述介电层和所述低k间隔件层；

其中，使用原子层沉积(ALD)工艺在所述栅极堆叠件的顶面和侧壁上形成所述介电层，所述低k间隔件层形成在所述介电层上，所述介电层设置在所述栅极堆叠件和所述低k间隔件层之间，所述介电层沿从所述栅极堆叠件到所述低k间隔件层的方向上具有增加的氧浓度梯度，所述介电层在所述方向上具有降低的氮浓度梯度，所述栅极间隔件包括在所述各向异性地蚀刻之后剩余的所述低k间隔件层和所述介电层的部分；

所述原子层沉积工艺包括：

对于一个循环，

以氧流速流动氧源前体；以及

以氮流速流动氮源前体；以及

多次重复所述循环，其中，在多次重复所述循环期间，氧流速增加，并且在多次重复所述循环期间，氮流速降低。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述低k间隔件层具有氧浓度、第一氮浓度和碳浓度，所述氧浓度大于所述第一氮浓度，所述第一氮浓度大于所述碳浓度。

3.根据权利要求2所述的方法，

其中，所述介电层包括碳氮氧化硅(SiOxCNy)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述介电层的初始形成部分具有在从0原子百分比至40原子百分比的范围内的氮浓度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

对于所述循环，所述原子层沉积工艺还包括：

以硅流速流动硅源前体；以及

以碳流速流动碳源前体；以及

所述硅流速和所述碳流速在多次重复所述循环期间是恒定的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

所述硅源前体是Si₂Cl₆；

所述碳源前体是C₃H₆；

所述氧源前体是O₂；以及

所述氮源前体是NH₃。

7.一种形成半导体器件的方法，包括：

使用原子层沉积(ALD)工艺形成低k层，其中，所述低k层形成在栅极堆叠件的顶面和侧壁上，所述低k层具有氧浓度、第一氮浓度和碳浓度，所述氧浓度大于所述第一氮浓度，所述第一氮浓度大于所述碳浓度，所述原子层沉积工艺包括：

对于一个循环，流动具有R官能团的碳源前体；以及

多次重复所述循环，

沿着所述栅极堆叠件的侧壁形成栅极间隔件，包括：

各向异性地蚀刻所述低k层和表面改性层；

其中，沿着所述栅极堆叠件的顶面和侧壁形成所述表面改性层，所述低k层形成在所述表面改性层上，所述表面改性层设置在所述栅极堆叠件和所述低k层之间，所述表面改性层中的氮浓度梯度沿从所述栅极堆叠件到所述低k层的方向降低，所述栅极间隔件包括在所述各向异性地蚀刻之后剩余的所述低k层和所述表面改性层的部分。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

所述第一氮浓度小于所述低k层的10原子百分比；以及

所述碳浓度小于所述低k层的5原子百分比。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述表面改性层沿从所述栅极堆叠件到所述低k层的方向上具有增加的氧浓度梯度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述表面改性层的与所述栅极堆叠件的侧壁表面最接近的所述表面改性层的部分具有在从0原子百分比至40原子百分比的范围内的氮浓度。

11.根据权利要求7所述的方法，其中：

对于所述循环，所述原子层沉积工艺还包括：

使硅源前体流动；以及

使氧源前体流动。