[发明专利]晶体管栅极的形成方法

权利要求书

1.一种晶体管栅极的形成方法，其特征在于，包含：

在一基板上方形成一第一鳍片及一第二鳍片，该第一鳍片及该第二鳍片各包含交替堆叠的多个第一半导体层及多个第二半导体层；

在该第一鳍片及该第二鳍片上方形成多个虚设栅极结构，及在所述多个虚设栅极结构的任一侧上形成多个栅极间隔物；

移除所述多个虚设栅极结构，以在该第一鳍片上方形成一第一栅极沟渠，及在该第二鳍片上方形成一第二栅极沟渠；

移除所述多个第一半导体层，使得所述多个第二半导体层悬置在该第一栅极沟渠及该第二栅极沟渠中；

在所述多个第二半导体层的各者周围沉积一第一栅极介电层，及在该第一栅极介电层周围沉积一第二栅极介电层；

执行一原子层沉积(ALD)制程，以在该第二栅极介电层周围形成一硬遮罩层，该ALD制程包含在一第一脉冲时间内将一第一前驱物脉冲至一沉积室，该第一脉冲时间长于约1秒；

图案化该硬遮罩层；及

在该经图案化硬遮罩层就位的情况下，蚀刻在该第二栅极沟渠中的该第二栅极介电层的一部分。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该ALD制程进一步包含以下步骤：在将该第一前驱物脉冲至该沉积室中之后，在一第二脉冲时间内将一第二前驱物脉冲至该沉积室中，该第二脉冲时间长于约1秒。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该第一脉冲时间与该第二脉冲时间基本相同。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该第一前驱物是含氧的，且该第二前驱物是含金属的。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该第一前驱物是含氧的，且该第二前驱物是含铝的。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该ALD制程进一步包含以下步骤：在将该第一前驱物脉冲至该沉积室之后及在将该第二前驱物脉冲至该沉积室之前，在一净化时间内净化该沉积室，且该净化时间为该第一脉冲时间的至少约15倍。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该ALD制程进一步包含以下步骤：在将该第二前驱物脉冲至该沉积室中之后，在一净化时间内净化该沉积室，且该净化时间为该第二脉冲时间的至少约10倍。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二栅极介电层及该硬遮罩层是具有不同金属组成物的多个金属氧化物层。

9.一种晶体管栅极的形成方法，其特征在于，包含：

在一基板上方形成第一鳍片及第二鳍片，该第一鳍片及该第二鳍片各包含交替堆叠的多个第一半导体层及多个第二半导体层；

形成跨该第一鳍片及该第二鳍片的第一虚设栅极结构及第二虚设栅极结构；

在该第一虚设栅极结构的任一侧上形成多个第一栅极间隔物，及在该第二虚设栅极结构的任一侧上形成多个第二栅极间隔物；

移除该第一虚设栅极结构及该第二虚设栅极结构，以在所述多个第一栅极间隔物之间形成一第一栅极沟渠，及在所述多个第二栅极间隔物之间形成一第二栅极沟渠；

在该第一栅极沟渠及该第二栅极沟渠中选择性地蚀刻所述多个第一半导体层；

在该第一栅极沟渠及该第二栅极沟渠中沉积一第一栅极介电层，及在该第一栅极介电层上方沉积一第二栅极介电层；

通过使用一或多个原子层沉积(ALD)循环在该第二栅极介电层上方形成一硬遮罩层，各个循环包含顺序执行一第一脉冲步骤、在一第一净化时间内的一第一净化步骤、一第二脉冲步骤、及在一第二净化时间内的一第二净化步骤，其中该第一净化时间长于该第二净化时间；

图案化该硬遮罩层以曝光该第二栅极介电层的一部分；及

蚀刻该第二栅极介电层的该经曝光部分。

10.一种晶体管栅极的形成方法，其特征在于，包含：

形成一第一鳍片及一第二鳍片，该第一鳍片及该第二鳍片各包含交替堆叠的多个第一半导体层及多个第二半导体层；

分别形成跨该第一鳍片及该第二鳍片的多个虚设栅极结构；

在所述多个虚设栅极结构的任一侧上形成多个栅极间隔物；

移除所述多个虚设栅极结构及所述多个第一半导体层以在所述多个第二半导体层的多个相应者之间形成多个空间；

顺序沉积一第一栅极介电层及一第二栅极介电层至所述多个第二半导体层的多个相应者之间的所述多个空间中；

执行一原子层沉积(ALD)制程以在该第二栅极介电层上形成一硬遮罩层，该ALD制程包含在一第一脉冲时间内将一第一前驱物脉冲至一沉积室，及在一第一净化时间内自该沉积室净化该第一前驱物，该第一净化时间为该第一脉冲时间的至少约15倍；

图案化该硬遮罩层以曝光该第二栅极介电层的一部分；及

蚀刻该第二栅极介电层的该经曝光部分。