專利名稱：金屬柵極結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬柵極結(jié)構(gòu)及其制作方法，尤指一種η型金屬柵極結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體元件尺寸持續(xù)微縮，傳統(tǒng)方法中利用降低柵極介電層，例如降低二氧化硅層厚度，以達(dá)到最佳化目的的方法，面臨到因電子的穿隧效應(yīng)(tunneling effect)而導(dǎo)致漏電流過大的物理限制。為了有效延展邏輯元件的世代演進(jìn)，高介電常數(shù)(以下簡稱為High-Κ)材料因具有可有效降低物理極限厚度，并且在相同的等效氧化厚度(equivalent oxide thickness,以下簡稱為EOT)下,有效降低漏電流并達(dá)成等效電容以控制溝道開關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，而被用以取代傳統(tǒng)二氧化硅層或氮氧化硅層作為柵極介電層。
而傳統(tǒng)的柵極材料多晶娃則面臨硼穿透(boron penetration)效應(yīng),導(dǎo)致元件效能降低等問題；且多晶硅柵極更遭遇難以避免的耗層效應(yīng)(cbpletion effect)，使得等效的柵極介電層厚度增加、柵極電容值下降，進(jìn)而導(dǎo)致元件驅(qū)動能力的衰退等困境。針對此問題，半導(dǎo)體業(yè)界更提出以新的柵極材料，例如利用具有功函數(shù)(work function)金屬層的金屬柵極來取代傳統(tǒng)的多晶硅柵極，用以作為匹配High-K柵極介電層的控制電極。然而，即使利用High-K柵極介電層取代傳統(tǒng)二氧化硅或氮氧化硅介電層，并以具有匹配功函數(shù)的金屬柵極取代傳統(tǒng)多晶硅柵極，如何持續(xù)地增加半導(dǎo)體元件效能及可靠度一直為半導(dǎo)體業(yè)者所欲解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)選元件表現(xiàn)與可靠度的金屬柵極結(jié)構(gòu)及其制作方法。根據(jù)本發(fā)明所提供的權(quán)利要求，提供一種金屬柵極結(jié)構(gòu)，該金屬柵極結(jié)構(gòu)包括高介電常數(shù)(high-κ)柵極介電層、設(shè)置于該高介電常數(shù)柵極介電層上的底部阻障(bottombarrier)層、設(shè)置于該底部阻障層上的三招化鈦(titanium tri-aluminide,TiAl3)功函數(shù)金屬層、設(shè)置于該TiAl3功函數(shù)金屬層上的頂部阻障(top barrier)層、以及設(shè)置于該頂部阻障層上的低阻抗(low resistance)金屬層。根據(jù)本發(fā)明所提供的權(quán)利要求，還提供一種金屬柵極結(jié)構(gòu)的制作方法，該制作方法首先提供基底，且該基底上依序形成有高介電常數(shù)柵極介電層與底部阻障層。接下來于該基底上形成功函數(shù)金屬(work function metal)層，最后對該功函數(shù)金屬層同位(in-situ)進(jìn)行熱(anneal)處理。根據(jù)本發(fā)明所提供的金屬柵極結(jié)構(gòu)及其制作方法，是利用同位進(jìn)行的熱處理使功函數(shù)金屬進(jìn)行相變化(phase transformation),而形成TiAl3功函數(shù)金屬層；同時提升招的擴(kuò)散率而達(dá)到調(diào)整(tuning)金屬柵極的功函數(shù)至預(yù)期的3. 9 4. 3電子伏特(eV)的目的。據(jù)此，本發(fā)明所提供的金屬柵極結(jié)構(gòu)的制作方法可提供具有較高可靠度的金屬柵極結(jié)構(gòu)。


圖I至圖7為本發(fā)明所提供的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法的第一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；其中圖4為第一優(yōu)選實(shí)施例的變化型的示意圖。圖8至圖10為本發(fā)明所提供的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法的第二優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。附圖標(biāo)記說明100、200 基底102、202 淺溝絕緣 108、208 柵極溝槽110、210 半導(dǎo)體元件112,212 輕摻雜漏極114,214 間隙壁116、216 源極 / 漏極118、218 金屬硅化物120柵極結(jié)構(gòu)120a、220a金屬柵極結(jié)構(gòu)122,222 高介電常數(shù)柵極介電層124、224 氮化鈦層126氮化鉭層128虛置柵極層130,230 接觸洞蝕刻停止層132,232 內(nèi)層介電層140、240 鋁化鈦層140a、240a三鋁化鈦功函數(shù)金屬層142、242 頂部阻障層144,244 低阻抗金屬層150、250 熱處理
具體實(shí)施例方式請參閱圖I至圖7，圖I至圖7為本發(fā)明所提供的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法的第一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，且本優(yōu)選實(shí)施例采用后柵極(gate-last)工藝。如圖I所示，首先提供基底100,如娃基底、含娃基底、或娃覆絕緣(silicon-on-insulator,SOI)基底等，且基底100內(nèi)形成有多個用以提供電性隔離的淺溝絕緣(shallow trenchisolation, STI) 102。接下來于基底100上形成至少一半導(dǎo)體元件110。半導(dǎo)體元件110包括柵極結(jié)構(gòu)120,柵極結(jié)構(gòu)120則包括柵極介電層、氮化鈦(titanium nitride, TiN)層124、虛置柵極層128如多晶硅層、與圖案化硬掩模(圖未示)，這些膜層是由下而上依序堆疊于基底100上。其中TiN層124是作為蝕刻停止層與底部阻障層。另外，柵極結(jié)構(gòu)120還可包括介質(zhì)層(interfacial layer)(圖未示)，形成于柵極介電層之前。值得注意的是，本優(yōu)選實(shí)施例是與先柵極介電層(high-K first)工藝整合，因此柵極介電層包括high_K柵極介電層122,其可選自包括氧化鉿(hafnium oxide, HfO2)、娃酸鉿氧化合物(hafniumsilicon oxide, HfSiO4)、娃酸給氮氧化合物(hafnium silicon oxynitride, Hf Si ON)、氧化招(aluminum oxide, Al2O3)、氧化鑭(lanthanum oxide, La2O3)、氧化組(tantalum oxide,Ta2O5)、氧化 乙(yttrium oxide，Y2O3)、氧化錯(zirconium oxide，ZrO2)、欽酸銀(strontiumtitanate oxide, SrTiO3)、娃酸錯氧化合物(zirconium silicon oxide, ZrSiO4)、與錯酸給(hafnium zirconium oxide, HfZrO4)所組成的群組。請繼續(xù)參閱圖I。半導(dǎo)體元件110尚包括輕摻雜漏極(light doped drain,LDD)112。由于本優(yōu)選實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體元件110為n型半導(dǎo)體元件，因此LDD 112為η型LDD。且半導(dǎo)體元件110的柵極結(jié)構(gòu)120周圍的側(cè)壁尚包括間隙壁114 ;間隙壁114優(yōu)選為復(fù)合膜層的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體元件110還包括η型源極/漏極116，與用以降低接觸界面的電阻的金屬娃化物118。在本優(yōu)選實(shí)施例中，亦可利用選擇性外延生長(selectiveepitaxial growth, SEG)方法來制作源極/漏極116。如前所述，由于本優(yōu)選實(shí)施例中的半導(dǎo)體元件110為η型半導(dǎo)體元件，因此可利用包括有碳化硅(SiC)的外延層制作η型源 極/漏極116。而在半導(dǎo)體元件110與基底100上依序形成有接觸洞蝕刻停止層(contactetch stop layer, CESL) 130 與內(nèi)層介電(inter-layer dielectric, ILD)層 132。上述形成柵極結(jié)構(gòu)120、LDD 112、間隙壁114、源極/漏極116、金屬硅化物118、CESL 130與ILD層132等元件的步驟為該領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所熟知，故于此不再贅述。請參閱圖I與圖2。接下來，進(jìn)行平坦化工藝移除部分的ILD層132、CESL 130與圖案化硬掩模，而暴露出虛置柵極層128的頂部。隨后，進(jìn)行蝕刻工藝移除虛置柵極層128而形成柵極溝槽108。此外，由于TiN層124作為蝕刻停止層，因此在移除虛置柵極層128時，TiN層124是用以避免high-K柵極介電層122在蝕刻工藝中受到損害。如圖2所示，在形成柵極溝槽108之后，TiN層124暴露于柵極溝槽108的底部。請參閱圖3。在形成柵極溝槽108之后，于基底100上與柵極溝槽108內(nèi)依序形成氮化組(tantalum nitride,TaN)層 126與招化欽(titanium aluminide,TiAl)層 140。其中TaN層126與TiN層124—同作為底部阻障層；而TiAl層140則用以作為功函數(shù)金屬層。在本優(yōu)選實(shí)施例中，TiAl層140為單層(single-layered)結(jié)構(gòu),但亦可為雙層(bi_layered)結(jié)構(gòu)。請參閱圖4，圖4為本第一優(yōu)選實(shí)施例的變化型的示意圖。根據(jù)本變化型，功函數(shù)金屬層140為雙層結(jié)構(gòu)，且該雙層結(jié)構(gòu)包括如圖4所示的鈦/鋁(Ti/Al)雙層結(jié)構(gòu)。請繼續(xù)參閱圖3與圖4。值得注意的是，形成功函數(shù)金屬層，即形成TiAl層或鈦/鋁雙層結(jié)構(gòu)140時，于真空(vacuum)狀態(tài)中進(jìn)行。而在形成TiAl層140之后，于不移除真空狀態(tài)的前提之下，同位(in-situ)地進(jìn)行熱處理(anneal) 150。換句話說,形成功函數(shù)金屬層140的步驟與熱處理150同位進(jìn)行于真空環(huán)境中。在本優(yōu)選實(shí)施例中，熱處理150的實(shí)施溫度介于400°C至460°C，而其實(shí)施時間介于2分鐘至10分鐘。熱處理150包括快速熱處理(rapid thermal process,RTP)、激光尖峰退火(Laser-spike annealing)處理、熱爐管(furnace)處理，但不限于此。此外，熱處理150中還可包括惰性(inert)氣體如氬氣(argon, Ar)的通入,且此熱處理150不導(dǎo)入任何氧氣體。請參閱圖5。值得注意的是，熱處理150是用以使功函數(shù)金屬層140進(jìn)行相變化(phase transformation),即使TiAl層140進(jìn)行相變化而形成三招化鈦(titaniumtri-aluminide, TiAl3)功函數(shù)金屬層140a,而非同位(in-situ)地進(jìn)行熱處理150或非于此時進(jìn)行熱處理150則無法完成形成三鋁化鈦的相變化。更重要的是，在TiAl層140進(jìn)行相變化形成TiAl3功函數(shù)金屬層140a時，該層內(nèi)的鋁會往TiN層124與high-K柵極介電層122界面的方向擴(kuò)散移動，并抵達(dá)high-K柵極介電層122的表面，由此調(diào)整(tunning)柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)。而通過同位進(jìn)行的熱處理，可增進(jìn)鋁的擴(kuò)散，調(diào)整柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)至理想的N型柵極功函數(shù)預(yù)設(shè)值3. 9eV 4. 3eV。另外，由于熱處理150是在不移除真空狀態(tài)的前提下進(jìn)行，因此可避免TiAl層140接觸空氣而產(chǎn)生任何不利于電性表現(xiàn)的氧化物或氮化物。請參閱圖5與圖6。在進(jìn)行熱處理150以形成TiAl3功函數(shù)金屬層140a后，同位地再于TiAl3功函數(shù)金屬層140a上直接形成頂部阻障(top barrier)層142,例如氮化鈦層，隨后移除該真空環(huán)境。此外可在移除真空環(huán)境之后，獲得包括氮氧化鈦(titaniumoxynitride,TiON)的頂部阻障層142。而在形成頂部阻障層142之后,如圖6所示,在于基底100與頂部阻障層142上形成填滿柵極溝槽108的低阻抗金屬層144，例如鋁(aluminum，Al)層等，但不限于此。 請參閱圖7。最后,進(jìn)行平坦化工藝,例如化學(xué)機(jī)械拋光(chemical mechanicalpolish, CMP)工藝，用以移除多余的低阻抗金屬層144、頂部阻障層142、TiAl3功函數(shù)金屬層140a與TaN層126，而完成金屬柵極結(jié)構(gòu)120a的制作。且如圖7所示，本優(yōu)選實(shí)施例中金屬柵極結(jié)構(gòu)120a的TaN層126、TiAl3功函數(shù)金屬層140a與頂部阻障層142的剖面結(jié)構(gòu)具有U型形狀。此外，本實(shí)施例亦可再選擇性去除ILD層132與CESL 130等，然后重新形成具有伸張應(yīng)力的CESL與介電層，以有效提升半導(dǎo)體元件110的電性表現(xiàn)，而金屬硅化物118亦可移至去除ILD層132與CESL130后才形成，以避免形成金屬柵極的高溫?fù)p壞金屬娃化物。根據(jù)本第一優(yōu)選實(shí)施例所提供的金屬柵極結(jié)構(gòu)120a的制作方法，與前柵極介電層工藝整合，并利用同位進(jìn)行的熱處理150使TiAl功函數(shù)金屬層140進(jìn)行相變化而形成TiAl3功函數(shù)金屬層140a ;同時提升鋁的擴(kuò)散率而達(dá)到調(diào)整(tuning)金屬柵極的功函數(shù)至預(yù)期的3. 9 4. 3eV的目的。換句話說，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所提供的制作方法，可提供具有理想的功函數(shù)預(yù)設(shè)值的N型金屬柵極結(jié)構(gòu)120a。接下來請參閱與圖8至圖10，圖8至圖10為本發(fā)明所提供的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法的第二優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，且本優(yōu)選實(shí)施例亦采用后柵極工藝。值得注意的是，第二優(yōu)選實(shí)施例中與第一優(yōu)選實(shí)施例相同的元件，可參考前述第一優(yōu)選實(shí)施例所披露的材料選擇，故于此皆不再贅述。如圖8所示，首先提供基底200，且基底200內(nèi)形成有多個用以提供電性隔離的STI 202。接下來于基底200上形成至少一半導(dǎo)體元件210。半導(dǎo)體元件210包括柵極結(jié)構(gòu)(圖未示)，柵極結(jié)構(gòu)可包括柵極介電層(圖未示)、虛置柵極層(圖未示)與圖案化硬掩模(圖未示)，這些膜層是由下而上依序堆疊于基底200上。另外，柵極結(jié)構(gòu)還可包括介質(zhì)層(interfacial layer)(圖未示)。值得注意的是,本優(yōu)選實(shí)施例與后柵極介電層(high_Klast)工藝整合，因此柵極介電層優(yōu)選為傳統(tǒng)的二氧化硅層。半導(dǎo)體元件210尚包括LDD 212。由于本優(yōu)選實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體元件210為η型半導(dǎo)體元件，因此LDD 212為η型LDD。且半導(dǎo)體元件210的柵極結(jié)構(gòu)周圍的側(cè)壁尚包括間隙壁214 ；間隙壁214優(yōu)選為復(fù)合膜層的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體元件210還包括η型源極/漏極216，與用以降低接觸界面的電阻的金屬硅化物218。如前所述，本優(yōu)選實(shí)施例亦可采用SEG方法，利用含有SiC的外延層制作η型源極/漏極216。而在半導(dǎo)體元件210與基底200上依序形成有CESL 230與ILD層232。上述形成柵極結(jié)構(gòu)、LDD 212、間隙壁214、源極/漏極216、金屬硅化物218、CESL 230與ILD層232等元件的步驟為該領(lǐng)域中普通技術(shù)恩怨所熟知，故于此不再贅述。請繼續(xù)參閱圖8。接下來，進(jìn)行平坦化工藝移除部分的ILD層232、CESL230與圖案化硬掩模，而暴露出虛置柵極層的頂部。隨后，進(jìn)行蝕刻工藝移除虛置柵極層與柵極介電層，而形成柵極溝槽208。如前所述，由于本優(yōu)選實(shí)施例采用后柵極介電層工藝整合，因此柵極介電層與虛置柵極層一同移除，故基底200或介質(zhì)層(圖未示)暴露于柵極溝槽208的底部。請仍然參閱圖8。隨后，依序于基底200上與柵極溝槽208內(nèi)形成high_K柵極介電層222與作為底部阻障層的TiN層224，此外亦可視產(chǎn)品或工藝所需于TiN層224上形 成TaN層(圖未示)。而在形成TiN層224之后于基底200上與柵極溝槽208內(nèi)形成TiAl層240，用以作為功函數(shù)金屬層。在本優(yōu)選實(shí)施例中，TiAl層240為單層結(jié)構(gòu)，但本優(yōu)選實(shí)施例亦不限形成具有鈦/鋁雙層結(jié)構(gòu)的功函數(shù)金屬層。如前所述，形成功函數(shù)金屬層240，即形成鋁化鈦層或鈦/鋁雙層結(jié)構(gòu)時，于真空狀態(tài)中進(jìn)行。而在形成TiAl層240之后，于不移除真空狀態(tài)的前提之下，同位地進(jìn)行熱處理250。換句話說，形成功函數(shù)金屬層240的步驟與熱處理250同位進(jìn)行于真空環(huán)境中。在本優(yōu)選實(shí)施例中，熱處理250的實(shí)施溫度與實(shí)施時間，以及可采用的型式與第一優(yōu)選實(shí)施例相同，故于此亦不再贅述。如前所述，熱處理250是用以使功函數(shù)金屬層240進(jìn)行相變化，也就是使TiAl層240進(jìn)行相變化而形成TiAl3功函數(shù)金屬層240a。更重要的是，在TiAl層240進(jìn)行相變化形成TiAl3功函數(shù)金屬層240a時，該層內(nèi)的鋁會往TiN層224與high-K柵極介電層222界面的方向擴(kuò)散移動，并抵達(dá)high-K柵極介電層222的表面，由此調(diào)整柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)。而通過同位進(jìn)行的熱處理，可增進(jìn)鋁的擴(kuò)散，而調(diào)整柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)至理想的η型柵極功函數(shù)預(yù)設(shè)值3. 9eV 4. 3eV。另外，由于熱處理250是在不移除真空狀態(tài)的前提下進(jìn)行，因此可避免TiAl層240接觸空氣而產(chǎn)生任何不利于電性表現(xiàn)的氧化物或氮化物。請參閱圖9。在進(jìn)行熱處理250以形成TiAl3功函數(shù)金屬層240a后，于TiAl3功函數(shù)金屬層上形成頂部阻障層242，例如TiN層，隨后移除該真空環(huán)境。此外可在移除真空環(huán)境之后，獲得包括TiON的頂部阻障層242。而在形成頂部阻障層242之后，如圖9所示，在于基底200上形成填滿柵極溝槽208的低阻抗金屬層244，例如鋁層，但不限于此。請參閱圖10。最后，進(jìn)行平坦化工藝，例如CMP工藝，用以移除多余的低阻抗金屬層244、頂部阻障層242、TiAl3功函數(shù)金屬層240a、底部阻障層224與high-K柵極介電層222，而完成金屬柵極結(jié)構(gòu)220a的制作。且如圖10所示，本優(yōu)選實(shí)施例中金屬柵極結(jié)構(gòu)220a的high-K柵極介電層222、底部阻障層224、TiAl3功函數(shù)金屬層240a與頂部阻障層242的剖面結(jié)構(gòu)具有U型形狀。同樣地，本實(shí)施例亦可再選擇性去除ILD層232與CESL 230等，然后重新形成CESL與介電層，以有效提升MOS晶體管的電性表現(xiàn)。
根據(jù)本第二優(yōu)選實(shí)施例所提供的金屬柵極結(jié)構(gòu)220a的制作方法，與后柵極介電層工藝整合，并利用同位進(jìn)行的熱處理使TiAl功函數(shù)金屬層240進(jìn)行相變化而形成TiAl3功函數(shù)金屬層240a ;同時提升鋁的擴(kuò)散率而達(dá)到調(diào)整金屬柵極的功函數(shù)至預(yù)期的3. 9 4. 3eV的目的。換句話說，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所提供的制作方法，可提供具有理想的功函數(shù)預(yù)設(shè)值的金屬柵極結(jié)構(gòu)220a。綜上所述，本發(fā)明提供采用后柵極工藝，且可與前柵極介電層工藝或后柵極介電層工藝整合的金屬柵極制作方法，該制作方法是利用同位進(jìn)行的熱處理使功函數(shù)金屬進(jìn)行相變化，而形成TiAl3功函數(shù)金屬層；同時提升鋁的擴(kuò)散率，而達(dá)到調(diào)整金屬柵極的功函數(shù)至預(yù)期的3. 9 4. 3eV的目的。據(jù)此，本發(fā)明所提供的金屬柵極的制作方法可提供具有較高可靠度的N型金屬柵極結(jié)構(gòu)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.ー種金屬柵極結(jié)構(gòu)，包括 高介電常數(shù)柵極介電層； 底部阻障層，設(shè)置于該高介電常數(shù)柵極介電層上； 三鋁化鈦功函數(shù)金屬層，設(shè)置于該底部阻障層上； 頂部阻障層，設(shè)置于該三鋁化鈦功函數(shù)金屬層上；以及 低阻抗金屬層，設(shè)置于該頂部阻障層上。
2.如權(quán)利要求I所述的金屬柵極結(jié)構(gòu)，其中該底部阻障層包括氮化鈦。
3.如權(quán)利要求I所述的金屬柵極結(jié)構(gòu)，其中該底部阻障層包括氮化鈦與氮化鉭。
4.如權(quán)利要求I所述的金屬柵極結(jié)構(gòu)，其中該頂部阻障層包括氮化鈦或氮氧化鈦。
5.如權(quán)利要求I所述的金屬柵極結(jié)構(gòu)，其中該高介電常數(shù)柵極介電層選自氧化鉿、硅酸鉿氧化合物、硅酸鉿氮氧化合物、氧化鋁、氧化鑭、氧化鉭、氧化釔、氧化鋯、鈦酸鍶、硅酸鋯氧化合物與鋯酸鉿所組成的群組。
6.如權(quán)利要求I所述的金屬柵極結(jié)構(gòu)，其中該低阻抗金屬層包括鋁。
7.如權(quán)利要求I所述的金屬柵極結(jié)構(gòu)，其中該高介電常數(shù)柵極介電層、該底部阻障層、該三鋁化鈦功函數(shù)金屬層與該頂部阻障層的剖面結(jié)構(gòu)具有U型形狀。
8.如權(quán)利要求I所述的金屬柵極結(jié)構(gòu)，其中該三鋁化鈦功函數(shù)金屬層與該頂部阻障層的剖面結(jié)構(gòu)具有U型形狀。
9.ー種金屬柵極結(jié)構(gòu)的制作方法，包括 提供基底，且該基底上依序形成有高介電常數(shù)柵極介電層與底部阻障層； 于該基底上形成功函數(shù)金屬層；以及 對該功函數(shù)金屬層同位進(jìn)行熱處理。
10.如權(quán)利要求9所述的制作方法，其中該功函數(shù)金屬層包括單層結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的制作方法，其中該單層結(jié)構(gòu)包括鋁化鈦層。
12.如權(quán)利要求10所述的制作方法，其中該雙層結(jié)構(gòu)包括鈦/鋁雙層結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求9所述的制作方法，其中該熱處理的實(shí)施溫度介于400°C至460°C。
14.如權(quán)利要求9所述的制作方法，其中該熱處理的實(shí)施時間介于2分鐘至10分鐘。
15.如權(quán)利要求9所述的制作方法，其中該熱處理包括快速熱處理、激光尖峰退火處理或熱爐管處理。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該熱處理是用以使該功函數(shù)金屬層進(jìn)行相變化，而形成三鋁化鈦功函數(shù)金屬層。
17.如權(quán)利要求9所述的方法，其中形成該功函數(shù)金屬層的步驟與進(jìn)行該熱處理的步驟同位進(jìn)行于真空環(huán)境中。
18.如權(quán)利要求17所述的制作方法，還包括 于該功函數(shù)金屬層上再同位形成頂部阻障層；以及 移除該真空環(huán)境。
19.如權(quán)利要求18所述的制作方法，還包括于該頂部阻障層上形成低阻抗金屬層的步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的制作方法，還包括進(jìn)行平坦化工藝的步驟，于形成該低阻抗金屬層之后進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開一種金屬柵極結(jié)構(gòu)及其制作方法，該制作方法包括首先提供基底，且該基底上依序形成有高介電常數(shù)柵極介電層與底部阻障層。接下來于該基底上形成功函數(shù)金屬層，最后對該功函數(shù)金屬層同位進(jìn)行熱處理。
文檔編號H01L29/49GK102683397SQ20111006391
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者吳俊元, 楊建倫, 林進(jìn)富, 蔡旻錞, 許啟茂, 鄒世芳, 鄭子銘, 黃信富 申請人:聯(lián)華電子股份有限公司