| 主权项 |
1.一种在半导体元件上形成金属闸极的方法,其步骤包括:提供一矽基材,其具有一个或多个沟槽形的元件隔离薄膜以定出活化区域;在该矽基材表面上利用热氧化方法形成一闸极绝缘薄膜;在该闸极绝缘薄膜上相继地形成一位障金属薄膜及一用做闸极之金属薄膜;及图形化该用做闸极之金属薄膜、该位障金属薄膜及该闸极绝缘薄膜,其中该位障金属薄膜及该用做闸极之金属薄膜的沈积利用选自于原子层沈积(ALD)方法、远程电浆化学气相沈积方法及其组合之方法来进行。2.如申请专利范围第1项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该热氧化方法在650℃至900℃的温度范围下利用湿式(H2/O2)或乾式(O2)方法来进行。3.如申请专利范围第1项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该位障金属薄膜选自于TiN、TiAlN、TaN、MoN及WN。4.如申请专利范围第1项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该ALD方法使用选自于N2.NH3.ND3及其混合物的化合物做为清除前驱物的材料,于50℃至550℃的温度范围内,在0.05托至3托的压力范围下进行。5.如申请专利范围第1项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该远程电浆CVD方法使用电子回旋共振器(ECR)做为电浆来源,而电浆激发气体则选自于He、Ar、Kr、Xe及其混合物,在2.0GHz至9GHz之频率范围下进行。6.如申请专利范围第3项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该位障金属薄膜为TiN,其中Ti的来源选自于TiCl4.四(二乙基胺基)钛、四(二甲基胺基)钛及其混合物;及N的来源选自于N2.NH3.ND3及其混合物。7.如申请专利范围第3项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该位障金属薄膜为TiAlN,其中Ti的来源选自于TiCl4.四(二乙基胺基)钛、四(二甲基胺基)钛及其混合物;及Al的来源选自于AlCl3.Al(CH3)3及其混合物;及N的来源选自于N2.NH3.ND3及其混合物。8.如申请专利范围第3项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该位障金属薄膜为TaN,其中Ta的来源选自于TaCl4.三级丁氧化钽及其混合物;及N的来源选自于N2.NH3.ND3及其混合物。9.如申请专利范围第3项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该位障金属薄膜为MoN,其中Mo的来源选自于MoCl4.MoF6.三级丁氧化钼及其混合物;及N的来源选自于N2.NH3.ND3及其混合物。10.如申请专利范围第3项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该位障金属薄膜为WN,其中W的来源选自于WF6.WCl4及其混合物;及N的来源选自于N2.NH3.ND3及其混合物。11.如申请专利范围第1项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该用做闸极之金属薄膜选自于W、Ta、Al、TiSix、CoSix、NiSix(其中x为在0.1至2.9范围内的整数)及其混合物。12.如申请专利范围第1项在半导体元件上形成金属闸极的方法,其中该用做闸极之金属薄膜具有多晶矽、氮化钨薄膜及钨薄膜的堆叠薄膜结构。图式简单说明:第1A及1B图阐明根据传统的技术利用溅镀直接地在二氧化矽薄膜上沉积的TiN或WN薄膜及钨(W)薄膜之电容(C)-电压(V)曲线图;第2A至2C图阐明在TiN金属闸极中的电容(C)-电压(V)曲线图,该闸极根据传统的技术于650℃下以TiCl4+NH3的热沈积方法来沉积;及第3A至3C图为根据本发明的一个具体实施例所形成之含金属闸极的半导体元件之横截面图。 |
