[发明专利]用于金属栅极堆叠中的金属填充的方法及设备

权利要求书

1.一种填充半导体结构中的特征的方法，包括以下步骤：

通过原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)中的一者在所述特征中形成阻挡层；

其中所述阻挡层为钴(Co)、钼(Mo)、氮化钼(MoN)加Mo、钛(Ti)、钛铝碳化物(TiAlC)、或氮化钛(TiN)中的一者；以及

通过ALD或CVD中的一者在所述特征中及在所述阻挡层之上形成金属层；

其中所述金属层为铝(Al)、Co、Mo、钌(Ru)或钨(W)中的一者。

2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述阻挡层的步骤是通过ALD，且所述阻挡层为Mo、MoN加Mo、Ti、TiAlC、或TiN中的一者。

3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述阻挡层的步骤是通过CVD，且所述阻挡层为Co或Ti中的一者。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述阻挡层的步骤是通过PVD，且所述阻挡层为Ti。

5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述金属层的步骤是通过ALD，且所述金属层为Mo或W中的一者。

6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述金属层的步骤是通过CVD，且所述金属层为Al、Co、或Ru中的一者。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述半导体结构为鳍式场效应晶体管(FINFET)、环绕式栅极晶体管(GAA)、p型金属氧化物半导体(PMOS)、或n型金属氧化物半导体(NMOS)中的一者。

8.一种在半导体结构的特征中的缝隙填充，包括以下步骤：

位于所述特征中的阻挡层；

其中所述阻挡层为以下项中的一者：

钼(Mo)、氮化钼(MoN)加Mo、钛(Ti)、钛铝碳化物(TiAlC)、或氮化钛(TiN)，其中每一者已通过原子层沉积(ALD)形成；或

钴(Co)或Ti，其中每一者已通过化学气相沉积(CVD)形成；以及

位于所述特征中且位于所述阻挡层之上的金属层；

其中所述金属层为以下项中的一者：

Mo或钨(W)，其中每一者已通过ALD形成；或

铝(Al)、Co或钌(Ru)，其中每一者已通过CVD形成；

其中所述金属层是无缝的。

9.根据权利要求8所述的缝隙填充，其中：

所述阻挡层为Mo；并且

所述金属层为Al。

10.根据权利要求8所述的缝隙填充，其中：

所述阻挡层为MoN加Mo；并且

所述金属层为Al。

11.根据权利要求8所述的缝隙填充，其中：

所述阻挡层为Ti；并且

所述金属层为Al。

12.根据权利要求8所述的缝隙填充，其中：

所述阻挡层为TiAlC；并且

所述金属层为Al、Co、Mo或Ru中的一者。

13.根据权利要求8所述的缝隙填充，其中：

所述阻挡层为TiN；并且

所述金属层为Co、Mo、Ru或W中之一者。

14.根据权利要求8所述的缝隙填充，其中：

所述阻挡层为Co；并且

所述金属层为Al。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的缝隙填充，其中所述半导体结构为鳍式场效应晶体管(FINFET)、环绕式栅极晶体管(GAA)、p型金属氧化物半导体(PMOS)或n型金属氧化物半导体(NMOS)中的一者。