本公開(kāi)的實(shí)施例總體涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，并且更具體地涉及一種包括鉬(mo)柵電極的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體器件集成度的提高，集成電路(ic)的設(shè)計(jì)難度也呈指數(shù)增大。

2、在半導(dǎo)體器件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，每單位芯片面積所包含的器件數(shù)量迅速增大，而每個(gè)器件的尺寸卻逐漸減小，半導(dǎo)體器件的高集成度導(dǎo)致集成電路(ic)加工和ic制造的復(fù)雜性增大。

3、特別是，隨著半導(dǎo)體器件變得更高度地集成，半導(dǎo)體器件中所包含的柵電極的寬度減小，柵電極的電阻迅速增大，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的缺陷或特性劣化。

4、因此，隨著柵電極電阻被要求降低，使用諸如鉬(mo)等低電阻材料用于柵電極的嘗試正在迅速增加。

5、然而，由于鉬(mo)具有相對(duì)較高的結(jié)晶性，因此由鉬(mo)制成的柵電極可能會(huì)發(fā)生剝離或變形。此外，由于鉬(mo)的相對(duì)較高的功函數(shù)特性，因此與其它材料(例如氮化鈦)相比，由鉬制成的柵電極在控制半導(dǎo)體器件的閾值電壓方面可能不利。

6、因此，需要用于在柵電極中利用鉬(mo)來(lái)制造性能更佳的半導(dǎo)體器件、并且克服半導(dǎo)體器件的更高集成度帶來(lái)的限制的多種方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件可以包括：在襯底中形成的溝槽；形成為接觸溝槽的底表面和側(cè)壁表面的柵極絕緣層；形成為接觸柵極絕緣層的第一電極層，第一電極層包括鈦；形成為接觸第一電極層的第二電極層，第二電極層包括鉬和鈦；以及形成為接觸第二電極層的第三電極層。

2、在一些實(shí)施例中，第一電極層還可以包含與第一電極層中包含的鈦結(jié)合的氮化物。

3、在一些實(shí)施例中，第三電極層可以包含與第三電極層中包含的鈦結(jié)合的氮化鈦。

4、在一些實(shí)施例中，第二電極層還可以包含鉬鈦合金，其中鉬鈦合金包含第二電極層中包含的鉬中的至少一些和第二電極層中包含的鈦中的至少一些。

5、在一些實(shí)施例中，第二電極層中包含的鈦的質(zhì)量百分比可以小于25％。

6、在一些實(shí)施例中，第二電極層還可以包含硅。

7、在一些實(shí)施例中，第二電極層中包含的鈦的質(zhì)量百分比可以小于20％，而硅的質(zhì)量百分比可以小于20％。

8、在一些實(shí)施例中，第二電極層還可以包含碳。

9、在一些實(shí)施例中，第二電極層中包括的鈦的質(zhì)量百分比可以小于20％，而碳的質(zhì)量百分比可以小于20％。

10、在一些實(shí)施例中，第二電極層可以不包含氧化鉬。

11、根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件可以包括：設(shè)置在襯底之上的柵極絕緣層；形成為與柵極絕緣層接觸且包含鈦的第一電極層；形成為與第一電極層接觸且包含鉬和鈦的第二電極層；以及形成為與第二電極層接觸的第三電極層。

12、在一些實(shí)施例中，第三電極層可以包含與第三電極層中包含的鈦結(jié)合的氮化鈦。

13、在一些實(shí)施例中，第二電極層還可以包含鉬鈦合金，其中鉬鈦合金包含第二電極層包含的鉬中的至少一些和第二電極層包含的鈦中的至少一些。

14、在一些實(shí)施例中，第二電極層中包含的鈦的質(zhì)量百分比可以小于25％。

15、在一些實(shí)施例中，第二電極層還可以包含硅。

16、在一些實(shí)施例中，第二電極層中包含的鈦的質(zhì)量百分比可以小于20％，而硅的質(zhì)量百分比可以小于20％。

17、在一些實(shí)施例中，第二電極層還可以包含碳。

18、在一些實(shí)施例中，第二電極層中包含的鈦的質(zhì)量百分比可以小于20％，而碳的質(zhì)量百分比可以小于20％。

19、根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例，一種制造半導(dǎo)體器件的方法可以包括：形成配置為與襯底接觸的柵極絕緣層；通過(guò)在原位重復(fù)沉積含鈦的反應(yīng)氣體來(lái)形成配置為與柵極絕緣層接觸的第一電極層；通過(guò)在原位重復(fù)沉積含鈦的反應(yīng)氣體和含鉬的反應(yīng)氣體來(lái)形成配置為與第一電極層接觸的第二電極層；以及通過(guò)在原位重復(fù)沉積含鈦的反應(yīng)氣體來(lái)形成配置為與第二電極層接觸的第三電極層。

20、在一些實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法還可以包括在襯底中形成溝槽，其中柵極絕緣層形成為接觸溝槽的底表面和側(cè)壁表面。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

11.一種半導(dǎo)體器件，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中：

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，其中：

19.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。一種半導(dǎo)體器件包括：在襯底中形成的溝槽；形成為接觸溝槽的底表面和側(cè)壁表面的柵極絕緣層；形成為接觸柵極絕緣層的第一電極層，第一電極層包括鈦；形成為接觸第一電極層的第二電極層，第二電極層包括鉬和鈦；以及形成為接觸第二電極層的第三電極層。

技術(shù)研發(fā)人員：都官佑,金亨根,曹藝天,李在相
受保護(hù)的技術(shù)使用者：愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19