[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底上形成层间介质层，所述层间介质层中具有贯穿层间介质层的开口；

在所述开口的侧壁和底部形成功函数层；

在所述开口中形成位于功函数层上的第一栅电极层，形成第一栅电极层的工艺的温度为第一温度；

在所述开口中形成位于第一栅电极层上的第二栅电极层，形成第二栅电极层的工艺的温度为第二温度，第一温度小于第二温度；

在形成所述第一栅电极层之前，在所述开口中形成位于所述功函数层上的阻挡结构，所述第一栅电极层位于所述阻挡结构上，形成所述阻挡结构的步骤包括：将所述基底、层间介质层、功函数层和阻挡结构移至空气环境中后，进行破真空处理。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一栅电极层的工艺为第一溅射工艺；形成所述第二栅电极层的工艺为第二溅射工艺。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一温度为340摄氏度～400摄氏度；所述第二温度为380摄氏度～430摄氏度。

4.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二温度与所述第一温度的差值为30摄氏度～40摄氏度。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，采用真空系统形成所述阻挡结构；所述真空系统中具有沉积腔室以及包围沉积腔室的外腔室，所述真空系统外围具有空气环境；所述阻挡结构在所述沉积腔室中形成。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述阻挡结构的方法还包括：在所述沉积腔室中形成所述阻挡结构；在所述沉积腔室中形成所述阻挡结构后，将所述基底、层间介质层、功函数层和阻挡结构从沉积腔室通过外腔室移至所述空气环境中；将所述基底、层间介质层、功函数层和阻挡结构移至所述空气环境中后，进行第一破真空处理。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一破真空处理的工艺包括：将所述阻挡结构暴露在所述空气环境中20分钟～1200分钟。

8.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述阻挡结构为单层结构；所述沉积腔室的数量为一个。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述阻挡结构的材料为TaN、TiN、TaCN或TiCN。

10.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述阻挡结构为叠层结构；形成所述阻挡结构的方法包括：在所述开口中形成位于所述功函数层上的第一阻挡层；在所述开口中形成位于所述第一阻挡层上的第二阻挡层，所述第二阻挡层和第一阻挡层构成所述阻挡结构。

11.根据权利要求10所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述沉积腔室包括第一沉积腔室和第二沉积腔室；所述第一阻挡层在所述第一沉积腔室中形成；所述第二阻挡层在所述第二沉积腔室中形成。

12.根据权利要求11所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述阻挡结构的方法还包括：形成第一阻挡层后，将所述基底、层间介质层、功函数层和第一阻挡层从第一沉积腔室通过外腔室移至所述第二沉积腔室中，并在第二沉积腔室中形成第二阻挡层；形成所述第二阻挡层后，将所述基底、层间介质层、功函数层、第一阻挡层和第二阻挡层从第二沉积腔室经过外腔室移至所述空气环境中；将所述基底、层间介质层、功函数层、第一阻挡层和第二阻挡层移至所述空气环境中后，进行第一破真空处理。