[发明专利]半导体器件制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件制造方法，包括：

在下层结构上形成介质层；

在介质层中形成暴露下层结构一部分的沟槽和/或孔；

在沟槽和/或孔中生长界面层；

在界面层上沉积绝缘介质层；

在绝缘介质层上沉积栅电极层；

采用原子层沉积法，在栅电极层上形成含难熔金属的铝合金层，其中前驱物至少包括作为第一还原剂的含铝的第一前驱物、以及含难熔金属的第二前驱物；

在含难熔金属的铝合金层上形成金属材质的上层结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述界面层材质为SiO₂，并且其厚度为0.3nm～1nm。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述绝缘介质层包含一层或多层绝缘介质。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述栅电极层包含一层栅电极结构或多层栅电极结构。

根据权利要求1所述的绝缘介质层，其中，所述绝缘介质层包含以下材料中的至少一种：HfO₂、HfSiO_x、HfON、HfSiON、HfAlO_x、Al₂O₃、ZrO₂、ZrSiO_x、Ta₂O₅、La₂O₃、HfLaO_x、LaAlO_x、LaSiO_x、Y₂O₃、AlN、以上所述任一种材料的氮化物、以上所述任一种材料的氮氧化物、SiN_x或SiON。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述栅电极层包含以下材料中的至少一种：TiN、TaN、MoN、HfN、TaAlN、TiAlN、MoAlN、HfAlN、TaYbN、TaErN、TaTbN、TaC、HfC、TaSiC、HfSiC、Pt、Ru、Ir、W、Mo、Re、RuOx、RuTax、HfRux、多晶硅或金属硅化物。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含难熔金属的铝合金层采用原子层法沉积。

7.如权利要求1的方法，其中，第一前驱物包括含铝的碳氢化合物。

8.如权利要求7的方法，其中，所述含铝的碳氢化合物选自以下之一及其组合：三烷基铝、烷基铝烷、或氨配位铝烷。

9.如权利要求1的方法，其中，第二前驱物包括难熔金属的卤代物或含难熔金属的有机化合物。

10.如权利要求9的方法，其中，所含的难熔金属的卤代物选自以下之一及其组合：TiCl₄、TiBr₄、TiI₄、TaCl₅、TaBr₅、TaI₅、HfCl₄、MoCl₅；所述含难熔金属的有机化合物选自以下之一及其组合：钛酸四乙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、二氯二茂钛、二烯基二茂钛、四氢茚基钛、含吡咯基团配体的钛、钽酸五酯、钽酸五丁酯、钽酸五异丙酯、茂基氯化钽、烯基茂基钽、四氢茚基钽、含吡咯基团配体的钽、铪的环戊二烯基衍生物、四(二乙基酰胺)铪、醋酸钼。

11.如权利要求1的方法，其中，前驱物还包括第二还原剂。

12.如权利要求11的方法，其中，第二还原剂包括H₂、NH₃之一及其组合。

13.如权利要求1的方法，其中，含难熔金属的铝合金层用作后栅工艺的金属功函数层、或者多层互连工艺的金属阻挡层。

14.如权利要求1的方法，其中，通过调整工艺参数而调整含难熔金属的铝合金的配比或电阻率。

15.如权利要求14的方法，其中，所述工艺参数包括以下之一及其组合：前驱物脉冲序列、不同前驱物脉冲周期的比例、前驱物脉冲时间。