[发明专利]半导体工艺所用的方法

说明书

一种半导体工艺所用的方法。此处所述的实施例关于形成装置的栅极结构的方法，比如置换栅极工艺与其形成的装置。在一实施例中，方法包括顺应性地形成栅极介电层于自基板延伸的鳍状物上，且栅极介电层沿着鳍状物上的栅极间隔物的侧壁；在采用含硅前驱物与含氟、氘、或上述的组合的掺质气体的沉积工艺时，顺应性地沉积虚置层于栅极介电层上，且沉积的虚置层包括氟、氘、或上述的组合的掺质；进行热工艺，以自虚置层驱动掺质至栅极介电层中；移除虚置层；以及形成一或多个含金属层于栅极介电层上。

技术领域

本发明实施例关于形成装置的栅极结构的方法，比如置换栅极工艺与其形成的装置。

背景技术

在制作场效晶体管如鳍状场效晶体管时，可采用金属栅极而非多晶硅栅极，以改善装置效能。形成金属栅极的步骤可包含按序形成栅极介电层、阻障层、功函数层、与金属衬垫层于高深宽比的沟槽中，接着将充填材料填入沟槽。高介电常数的介电材料在降低栅极氧化物漏电流时，仍维持所需的栅极电容值。然而高介电常数介电层可能具有高密度的缺陷，这会抵消装置效能。然而缩小尺寸亦存在新的挑战。

发明内容

本发明一实施例提供的半导体工艺所用的方法，包括：顺应性地形成栅极介电层于自基板延伸的鳍状物上，且栅极介电层沿着鳍状物上的多个栅极间隔物的多个侧壁；在采用含硅前驱物与含氟、氘、或上述的组合的掺质气体的沉积工艺时，顺应性地沉积虚置层于栅极介电层上，且沉积的虚置层包括氟、氘、或上述的组合的掺质；进行热工艺，以自虚置层驱动掺质至栅极介电层中；移除虚置层；以及形成一或多个含金属层于该栅极介电层上。

附图说明

图1是一些实施例中，鳍状场效晶体管的中间结构的三维图。

图2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A、与9B是一些实施例中，在形成半导体装置的方法中的个别中间结构沿着图1的剖线A-A与B-B的剖视图。

附图标记说明：

A-A、B-B 剖线

T1 第一厚度

T2 第二厚度

40 鳍状场效晶体管的中间结构

42 半导体基板

44 隔离区

46 鳍状物

62、80 界面介电层

64 虚置栅极层

66 遮罩层

68 栅极间隔物

52a、52b、70 源极/漏极区

72 第一层间介电层

73 侧壁

74 凹陷

82 栅极介电层

86 阻障层

87 钝化物种

88 虚置层

89、91、93 插图

95 表面区

100 第一功函数调整层

102 第二功函数调整层

104 阻障/粘着层

106 栅极金属充填层

110 第二层间介电层

112 衬垫层

114 硅化物区