用于制造半导体器件的方法和半导体器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832024A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202210962381.6H01L29/78(2006.01)(22)申请日2022.08.11H01L21/336(2006.01)(30)优先权数据63/283,0922021.11.24US17/741,2702022.05.10US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹(72)发明人钱德拉谢卡尔·普拉卡斯·萨万特张景舜余典卫蔡家铭(74)专利代理机构北京德恒律治知识产权代理有限公司11409专利代理师章社杲李伟(51)Int.Cl.H01L29/423(2006.01)H01L21/28(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图19页(54)发明名称用于制造半导体器件的方法和半导体器件(57)摘要一种用于制造半导体器件的方法包括提供具有衬底、位于衬底上方的半导体沟道层、位于半导体沟道层上方的界面氧化物层以及位于界面氧化物层上方的高k栅极介电层的结构，其中，半导体沟道层包括锗。该方法还包括在高k栅极介电层上方形成金属氮化物层并使用含金属气体对该结构执行第一处理。在执行第一处理之后，该方法还包括在金属氮化物层上方沉积硅层；然后对该结构执行退火，使得在高k栅极介电层上方形成金属混合层。金属混合层包括具有来自高k栅极介电层的金属物质和来自含金属气体的附加金属物质的金属氧化物。根据本申请的其他实施例，还提供了用于制造半导体器件的方法和半导体器件。CN115832024ACN115832024A权利要求书1/2页1.一种用于制造半导体器件的方法，包括：提供具有衬底、位于所述衬底上方的半导体沟道层、位于所述半导体沟道层上方的界面氧化物层以及位于所述界面氧化物层上方的高k栅极介电层的结构，其中，所述半导体沟道层包括锗；在所述高k栅极介电层上方形成金属氮化物层；使用含金属气体对所述结构执行第一处理；在执行所述第一处理之后，在所述金属氮化物层上方沉积硅层；以及在沉积所述硅层之后，对所述结构执行退火，使得金属混合层形成在所述高k栅极介电层上方，其中，所述金属混合层包括具有来自所述高k栅极介电层的金属物质和来自所述含金属气体的附加金属物质的金属氧化物。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体沟道层包括硅锗或锗锡。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述半导体沟道层包括硅锗，并且所述含金属气体包括MoCl4O、WF6、TiCl4或五(二甲基氨基)钽。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述半导体沟道层包括锗锡，并且所述含金属气体包括MoCl4O或WF6。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属氮化物层包括氮化钛、氮化钽或氮化钛硅。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属氮化物层是在所述执行所述第一处理之后并且在沉积所述硅层之前形成的。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在形成所述金属氮化物层之后，在沉积所述硅层之前，还包括：使用所述含金属气体对所述结构执行第二处理。8.根据权利要求7所述的方法，在沉积所述硅层之前，还包括：在执行所述第二处理之后，形成第二金属氮化物层；以及在形成所述第二金属氮化物层之后，使用所述含金属气体对所述结构执行第三处理。9.一种用于制造半导体器件的方法，包括：提供具有衬底、位于所述衬底上方的半导体沟道层、位于所述半导体沟道层上方的界面氧化物层以及位于所述界面氧化物层上方的高k栅极介电层的结构，其中，所述半导体沟道层包括锗；在所述高k栅极介电层上方形成金属氮化物层；在形成所述金属氮化物层之后，使用含金属气体对所述结构执行第一处理；在执行所述第一处理之后，在所述金属氮化物层上方沉积钝化层，其中，所述钝化层包括硅；在沉积所述钝化层之后，对所述结构执行退火，使得金属混合层形成在所述高k栅极介电层上方，其中，所述金属混合层包括具有来自所述高k栅极介电层的金属物质和来自所述含金属气体的附加金属物质的金属氧化物；去除所述钝化层和所述金属氮化物层，并在所述结构中保留至少部分所述金属混合层；以及在所述高k栅极介电层和所述金属混合层上方形成金属栅电极。2CN115832024A权利要求书2/2页10.一种半导体器件，包括：衬底；半导体沟道层，位于所述衬底上方，其中，所述半导体沟道层包括锗；界面氧化物层，位于所述半导体沟道层上方；高k栅极介电层，位于所述界面氧化物层上方；金属混合层，位于所述高k栅极介电层上方，其中，所述金属混合层包括具有来自所述高k栅极介电层的金属物质和附加金属物质的金属氧化物；以及金属栅电极，位于所述金属混合层上方。3CN115832024A说明书1/14页用于制造半导体器件的方法和半导体器件技术领域[0001]本申请的实施例涉及用于制造半导体器件