專利名稱：金屬接觸結(jié)構(gòu)與其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，特別是涉及一種適用于半導(dǎo)體器件的金屬接觸結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)技術(shù)，是現(xiàn)今用于構(gòu)建超大規(guī)模集成電路(Ultra Large ScaleIntegrated Circuits，ULSI)的主要半導(dǎo)體技術(shù)。目前典型的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管是使用多晶硅當(dāng)作柵極的N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與P型互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其中多晶硅摻雜N型雜質(zhì)而形成N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，而多晶硅摻雜P型雜質(zhì)而形成P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
一般而言一內(nèi)層介電層形成并覆蓋于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管之上，一接觸插塞形成并穿過(guò)內(nèi)層介電層連接到多晶硅柵極，典型的接觸插塞以金屬，例如銅或鎢加以填充。為了改良金屬與多晶硅之間的接觸，多晶硅的表面通常是硅化物。
然而，多晶硅柵極通常會(huì)出現(xiàn)柵極缺乏的問(wèn)題，而且不容易最佳化起始電壓。更有甚者，多晶硅柵極摻雜的數(shù)量會(huì)受到限制，因而限制了以摻雜來(lái)改善起始電壓的效力。這將會(huì)限制多晶硅結(jié)構(gòu)，例如多晶硅柵極的數(shù)量與柵極的特征尺寸(feature size)，而使多晶硅結(jié)構(gòu)的數(shù)量可能會(huì)減少。
為了解決這些問(wèn)題，目前已經(jīng)開(kāi)始嘗試使用金屬柵極。一般而言金屬柵極可容許更小的信道設(shè)計(jì)并容許，例如，透過(guò)使用具有不同操作特性的金屬以最佳化起始電極。
然而，金屬柵極的操作特性，特別是金屬柵極的功函數(shù)，可能會(huì)被內(nèi)層金屬接觸所改變。當(dāng)金屬柵極的功函數(shù)發(fā)生改變時(shí)，很難設(shè)計(jì)出可以在已知并可預(yù)測(cè)的模式下運(yùn)作的電路。由于功函數(shù)的改變對(duì)器件的操作具有顯著的影響，使得這個(gè)問(wèn)題在更小尺寸，例如65nm(納米)或小于65nm的設(shè)計(jì)中變得越來(lái)越棘手。
因此需要一種金屬接觸結(jié)構(gòu)使柵極的功函數(shù)基能夠?qū)嵸|(zhì)固定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供用于半導(dǎo)體器件的金屬對(duì)金屬的接觸結(jié)構(gòu)，以解決或減緩以上所述的問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)上的進(jìn)步。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，接觸結(jié)構(gòu)穿過(guò)內(nèi)層介電層連接到形成于基底之上的金屬結(jié)構(gòu)。金屬結(jié)構(gòu)可以是，例如，晶體管的金屬柵極或是中間金屬層接觸墊。接觸結(jié)構(gòu)較佳包括位于金屬接觸與金屬結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)電層。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，導(dǎo)電層由多晶硅組成。
在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例之中，金屬結(jié)構(gòu)，例如金屬柵極，是依照公知的制程技術(shù)所形成的。一內(nèi)層介電層形成于金屬結(jié)構(gòu)之上，一接觸窗穿過(guò)金屬結(jié)構(gòu)上方的內(nèi)層介電層而形成。在接觸窗之內(nèi)形成一導(dǎo)電層，并以導(dǎo)電材料填充接觸窗。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，導(dǎo)電層可以是，例如，元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或者是以上材料所形成的混合物。在另一個(gè)實(shí)施例之中，導(dǎo)電層可由多晶硅形成。
在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例之中，金屬結(jié)構(gòu)，例如金屬柵極，是依照公知的制程技術(shù)所形成的。在至少一部份金屬結(jié)構(gòu)之上形成并圖案化一導(dǎo)電層。在金屬結(jié)構(gòu)之上形成一內(nèi)層介電層，并且形成一接觸窗穿過(guò)金屬結(jié)構(gòu)上的內(nèi)層介電層。以導(dǎo)電材料填充接觸窗。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，導(dǎo)電層可以是，例如，元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或者是以上材料所形成的混合物。在另一個(gè)實(shí)施例之中，導(dǎo)電層可由多晶硅形成。


以上所述的內(nèi)容配合下述各項(xiàng)圖標(biāo)說(shuō)明，讀者將更了解發(fā)明的內(nèi)容與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其中圖1a至圖1e是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例所繪示的晶片剖面示意圖，描述形成金屬接觸結(jié)構(gòu)的制作流程；圖2a至圖2f是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例所繪示的晶片剖面示意圖，描述形成金屬接觸結(jié)構(gòu)的制作流程。
主要組件符號(hào)說(shuō)明100、200晶片102基底104晶體管 112金屬柵極118源極/漏極區(qū) 116柵介電層120間隙壁 122第一內(nèi)層介電層124、240第二內(nèi)層介電層 130、250接觸窗140、230第一導(dǎo)電層 150、260第二金屬層具體實(shí)施方式
以下將探討本發(fā)明的較佳實(shí)施例的制備與使用。然而值得注意的是，本發(fā)明提供了許多可以運(yùn)用于不同特定環(huán)境之下的創(chuàng)新觀念。特別是，本發(fā)明所描述是在晶體管的金屬柵極結(jié)構(gòu)與金屬接觸之間形成金屬對(duì)金屬的接觸的方法。然而熟悉此技術(shù)者應(yīng)理解，此處所描述的制程可以運(yùn)用于形成任何可能使用金屬對(duì)金屬接觸的器件或結(jié)構(gòu)。因此，這里所討論的特殊實(shí)施例只是在描繪本發(fā)明的制備與使用方法，并非在限制本發(fā)明的實(shí)施范圍。
此處所探討的實(shí)施例特別適用于特征尺寸小于或等于65nm的器件或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如同以上所述，金屬柵極若對(duì)控制起始電壓的能力具有較高的水準(zhǔn)，金屬柵極便能夠容許更小的信道設(shè)計(jì)。然而，為了符合此優(yōu)勢(shì)，柵極必須與接觸形成良好的導(dǎo)電連結(jié)，并且限制在金屬柵極與接觸之間金屬特有的交互擴(kuò)散(interdiffusion)率。因此，本發(fā)明在金屬柵極與金屬接觸之間提供了一導(dǎo)電層。此導(dǎo)電層的材料可以是，元素金屬、金屬合金、金屬氮化物、金屬氧化物、多晶硅或以上材料所形成的混合物或相似物質(zhì)。在此較佳的實(shí)施例之中，導(dǎo)電層被選擇作為一個(gè)連結(jié)層，在金屬柵極與金屬接觸之間提供較好的電接觸；同時(shí)作為一個(gè)阻障層，以限制金屬柵極與金屬接觸之間的交互擴(kuò)散率。進(jìn)一步，在一些實(shí)施例之中此導(dǎo)電層被選擇在構(gòu)建流程中作為蝕刻終止層的適當(dāng)材料。
圖1a至圖1e是顯示部分半導(dǎo)體晶片100的剖面示意圖，描述本發(fā)明的第一個(gè)方法實(shí)施例中的不同步驟。此制程由圖1a開(kāi)始，其中晶片100具有一基底102，而晶體管104形成在基底102之上?；?02較佳為硅基底，一般為非摻雜的硅基底但也可以為摻雜基底。其它材料，例如鍺、硅鍺、漸層硅鍺、絕緣層中有半導(dǎo)體、碳、石英、藍(lán)寶石以及玻璃，而上述的氧化物也可以作為基底102的替代物。
晶體管104包括一金屬柵極112、源極/漏極區(qū)118以及形成于柵極1 12與基底102之間的柵介電層116。間隙壁120沿著柵極112形成?？梢约尤氲谝粌?nèi)層介電層122以填充器件之間的缺口并形成實(shí)質(zhì)平坦的表面。第一內(nèi)層介電層122的平坦表面通常由化學(xué)機(jī)械研磨所形成，其中柵極112被用來(lái)作為研磨終止層。顯示于圖1a的結(jié)構(gòu)可以由此公知的標(biāo)準(zhǔn)制層所形成，并且此結(jié)構(gòu)可以包括N型互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或P型互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或兩者的混合。
柵介電層116較佳為高介電系數(shù)的介電材料層，如含硅材料、含氧材料、含氮材料或其它類似材料。柵介電層116也可以由介電常數(shù)大約小于等于50的過(guò)渡金屬氧化物組成。柵介電層116的電性氧化層厚度(electrical oxide thickness，EOT)較佳大約為小于或等于50(埃)。
柵極112可以包括由元素金屬、金屬合金、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料的混合物或相似物質(zhì)形成的一層或多層結(jié)構(gòu)，例如，雙層金屬層?xùn)艠O。合適的材料包括鈦、氮化鈦、鉬、鉭、鋁、氮化鉭、釕、鈮、鋯、鎢、鎳、氮化鉬、鈷、氧化釕、錳、鉑、銅、鉺、銀、鈀、銥或以上材料的混合物。然而柵極112的材料更佳為包括鋯、鉺、鋁或以上材料的混合物或相似材料，厚度小于或等于100。
第二內(nèi)層介電層124沉積于第一內(nèi)層介電層122與柵極112之上。典型的第一內(nèi)層介電層122和第二內(nèi)層介電層124包括利用沉積技術(shù)，例如化學(xué)氣相沉積法所沉積的氧化硅。
圖1b是顯示在圖1a中的晶片100的第二內(nèi)層介電層124內(nèi)形成接觸窗130之后的示意圖。接觸窗130在金屬導(dǎo)線(未顯示)與隨后的介電層(未顯示)之間提供電接觸，其中金屬導(dǎo)線形成于第二介電層124之上。此第二介電層124是由公知的微影技術(shù)加以圖案化。一般而言，微影技術(shù)包括沉積一光阻材料并將此光阻材料遮蔽、曝光、顯影以曝露部分的第二內(nèi)層介電層124。而余留下來(lái)的光阻材料可以在接下來(lái)的制程步驟之中，例如蝕刻，保護(hù)位于其下方的材料。在此較佳的實(shí)施例之中，光阻材料被用來(lái)制作圖案化的掩模以決定接觸窗130的外型。而蝕刻制程可以是等向蝕刻或非等向蝕刻，但較佳為非等向干式蝕刻制程。
圖1c是顯示圖1b中的晶片100在形成第一導(dǎo)電層140之后的示意圖。第一導(dǎo)電層140較佳由元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料的混合物或相似物質(zhì)所形成。合適的材料包括鈦、氮化鈦、鉬、鉭、鋁、氮化鉭、釕、鈮、鋯、鎢、鎳、氮化鉬、鈷、氧化釕、錳、鉑、銅、鉺、銀、鈀、銥或以上材料的混合物。然而柵極112更一步可以為包括鋯、鉺、鋁或以上材料的混合物或相似材料。第一導(dǎo)電層140更佳為與柵極112不同型態(tài)的金屬。由此，選擇第一導(dǎo)電層140使第一導(dǎo)電層140成為柵極112與第二金屬層150(請(qǐng)參照以下所討論的圖1d)之間的連結(jié)層。在此較佳的實(shí)施例之中，柵極112可以由鋯、鉺、鋁或以上材料的混合物或相似材料所形成，而第一導(dǎo)電層140則包括氮化鈦、氮化鉭或相似材料。
第一導(dǎo)電層140可以由，例如濺鍍或化學(xué)氣相沉積形成。第一導(dǎo)電(金屬)層140的厚度較佳大約為50至100，更佳為大約100。
在另一個(gè)實(shí)施例之中，第一導(dǎo)電層140包含一半導(dǎo)體材料例如，多晶硅、非晶硅或相似材料，但較佳為多晶硅。此多晶硅可以是沉積的摻雜多晶硅或沉積的非摻雜多晶硅。例如，第一導(dǎo)電層140可以由低壓化學(xué)氣相沉積法沉積非摻雜的多晶硅而形成。此多晶硅可以用其它n型摻質(zhì)加以摻雜，例如氮、砷、銻或相似材料，或者是其它p型摻質(zhì)，例如硼、鋁、鎵、銦或相似材料。此多晶硅也可以例如，以原位摻雜的多晶硅作熔爐沉積。
在此實(shí)施例之中，第一導(dǎo)電層140多晶硅的較佳厚度與柵電極112的厚度成一比例關(guān)系，大約大于或等于3。較佳的多晶硅層大約為300至1800。
圖1d是顯示晶片100在第一導(dǎo)電層140上沉積第二金屬層150之后的示意圖。第二金屬層150較佳由元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料的混合物或相似物質(zhì)所形成。第二金屬層150的材料更佳為銅。其它合適的材料包括鈦、氮化鈦、鉬、鉭、鋁、氮化鉭、釕、鈮、鋯、鎢、鎳、氮化鉬、鈷、氧化釕、錳、鉑、銅、鉺、銀、鈀、銥或以上材料的混合物。
第二金屬層150可以由例如濺鍍或化學(xué)氣相沉積形成。較佳的第二金屬層150的沉積厚度必需足以完全填滿接觸窗130。
圖1e是顯示圖1d中的晶片100在執(zhí)行平坦化制程之后的示意圖。一般平坦化晶片100的方法是使用化學(xué)機(jī)械研磨。之后，使用標(biāo)準(zhǔn)的制程技術(shù)，例如沉積并圖案化金屬層，使用或經(jīng)由類似步驟，以完成半導(dǎo)體器件的構(gòu)建。
圖2a至圖2f是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方法實(shí)施例的不同步驟所顯示的晶片200部分的剖面示意圖。此制程步驟由圖2a開(kāi)始，其中晶片200具有一晶體管形成于其上，其中晶片200之上除了沒(méi)有第二內(nèi)層介電層124形成之外，其它類似的組件號(hào)碼請(qǐng)參照?qǐng)D1a所討論的相同圖標(biāo)組件。此晶片200可以由公知的標(biāo)準(zhǔn)制程形成。
圖2b是顯示圖2a中的晶片200，在形成并圖案化第一導(dǎo)電層230之后的示意圖。第一導(dǎo)電層230較佳由元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料的混合物或相似物質(zhì)形成。合適的材料包括鈦、氮化鈦、鉬、鉭、鋁、氮化鉭、釕、鈮、鋯、鎢、鎳、氮化鉬、鈷、氧化釕、錳、鉑、銅、鉺、銀、鈀、銥或以上材料的混合物。然而，更佳的第一導(dǎo)電層230為包含氮化鈦、氮化鉭或其它類似的材料。更進(jìn)一步，較佳的第一導(dǎo)電層230是與柵極112不同型態(tài)的金屬或其它類似的材料。由此，選擇第一導(dǎo)電層230使第一導(dǎo)電層230成為柵極112與第二金屬層260之間的連結(jié)層與阻障層，請(qǐng)參照以下所討論的圖2d。
第一導(dǎo)電層230可以由例如濺鍍或化學(xué)氣相沉積形成。較佳的第一導(dǎo)電(金屬)層230的厚度大約為50至100，更佳大約為100。
當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電層230形成時(shí)，此第一導(dǎo)電層230可以由公知的微影技術(shù)加以圖案化。一般而言，沉積、遮蔽、曝光、顯影光阻材料以曝露第一導(dǎo)電層230多余的部分，此部份將會(huì)被接下來(lái)的蝕刻制程移除。在此較佳實(shí)施例之中，第一導(dǎo)電層230由氮化鈦、氮化鉭或類似材料所組成，而蝕刻制程則是執(zhí)行干式非等向蝕刻制程。
在另一個(gè)實(shí)施例之中，第一導(dǎo)電層230包含半導(dǎo)體材料例如，多晶硅、非晶硅或相似材料，但較佳為多晶硅。此多晶硅可以是沉積的摻雜多晶硅或沉積的非摻雜多晶硅。例如，第一導(dǎo)電層230可以由低壓化學(xué)氣相沉積法沉積非摻雜的多晶硅而形成。而此多晶硅可以用其它n型摻質(zhì)加以摻雜，例如氮、砷、銻或相似材料，或者是摻雜其它p型摻質(zhì)，例如硼、鋁、鎵、銦或相似材料。此多晶硅層也可以由，例如熔爐沉積原位摻雜的多晶硅形成。
在此實(shí)施例之中，第一導(dǎo)電層多晶硅的較佳厚度與柵電極112的厚度成一比例關(guān)系，大約為大于或等于3，較佳的多晶硅層厚度為300至1800。
圖2c是顯示圖2b中的晶片200在形成第二內(nèi)層介電層240之后的示意圖。典型的第二內(nèi)層介電層240包括利用沉積技術(shù)，例如化學(xué)氣相沉積法所沉積的氧化硅。第二內(nèi)層介電層240的較佳厚度大約為1,000至6,000，但更佳為大約4,000。
圖2d是顯示圖2c中的晶片200，在第二內(nèi)層介電層240內(nèi)形成接觸窗250之后的示意圖。此第二介電層240較佳是以公知的微影與蝕刻技術(shù)加以圖案化。而蝕刻制程可以是干式蝕刻或濕式蝕刻，等向蝕刻或非等向蝕刻，但較佳為非等向干式蝕刻制程。
在此實(shí)施例中，當(dāng)形成接觸窗250時(shí)，第一導(dǎo)電層230可以被當(dāng)作蝕刻終止層。也就是說(shuō)以上所述的蝕刻制程，較佳必須在第一導(dǎo)電層230與第二內(nèi)層介電層240之間具有高度的蝕刻選擇能力，因此，蝕刻制程對(duì)第二內(nèi)層介電層240的蝕刻速率高過(guò)于蝕刻第一導(dǎo)電層230的速率。熟悉此技術(shù)者應(yīng)了解，由于蝕刻終止層的使用，蝕刻制程不會(huì)損傷柵極112，因此本發(fā)明可提供更可預(yù)期與更穩(wěn)定的操作特性。
圖2e是顯示圖2d中的晶片200在第一導(dǎo)電層230上沉積第二金屬層260之后的示意圖。第二金屬層260較佳由元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料的混合物或相似物質(zhì)所形成。第二金屬層260的材料更佳為銅。其它合適的材料包括鈦、氮化鈦、鉬、鉭、鋁、氮化鉭、釕、鈮、鋯、鎢、鎳、氮化鉬、鈷、氧化釕、錳、鉑、銅、鉺、銀、鈀、銥或以上材料的混合物。
第二金屬層260可以由例如濺鍍或化學(xué)氣相沉積形成。較佳的第二金屬層260的沉積厚度必需足以完全填充接觸窗250。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，接觸窗250的厚度大約為4,000，寬度大約為90，第二金屬層260的厚度較佳大約為10到600，但更佳大約為300。
圖2f是顯示圖2e中的晶片200在執(zhí)行平坦化制程之后的示意圖。一般平坦化晶片200的方法是使用化學(xué)機(jī)械研磨。之后，使用標(biāo)準(zhǔn)的制程技術(shù)，例如沉積并圖案化金屬層，使用或經(jīng)由類似步驟，以完成半導(dǎo)體器件的構(gòu)建。
以上所述的說(shuō)明書(shū)，以特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。然而熟悉此技術(shù)者仍可在未超出本發(fā)明的精神范圍內(nèi)加以變化與潤(rùn)飾。因此說(shuō)明書(shū)與圖標(biāo)并非用以限制本發(fā)明，而以上所述的變化與潤(rùn)飾皆包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。例如，雖然本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)僅描述了一個(gè)晶體管的構(gòu)建，但須注意的是，本發(fā)明的范圍可以延伸至多個(gè)晶體管的構(gòu)建，或者任何因運(yùn)用金屬對(duì)金屬接觸結(jié)構(gòu)而獲益的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
雖然說(shuō)明書(shū)已經(jīng)詳細(xì)描述本發(fā)明的個(gè)別實(shí)施例，但必須注意的是，本發(fā)明的范圍并未因此受到限制，任何變更與潤(rùn)飾都包括在所述的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，例如不同型式的材料與不同的厚度范圍。因此，本發(fā)明的范圍可以擴(kuò)及其它結(jié)構(gòu)與材料，而說(shuō)明書(shū)與圖標(biāo)只是一種描述而非限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，所述器件至少包括一半導(dǎo)體基底，所述半導(dǎo)體基底具有一晶體管形成于其上，所述晶體管具有一金屬柵極；一內(nèi)層介電層，所述內(nèi)層介電層覆蓋于所述金屬柵極之上；以及一接觸窗，所述接觸窗穿過(guò)所述內(nèi)層介電層到所述金屬柵極而形成，其中所述接觸窗之內(nèi)填充一第一金屬層，以及其中一導(dǎo)電層沉積于所述第一金屬層與所述金屬柵極之間。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中組成所述金屬柵極的材料選自于一組由元素金屬、金屬合金、金屬氮化物、金屬氧化物以及以上材料形成的混合物所組成的材料。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電層是多晶硅、元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料所形成的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，更包括位于所述柵極與所述半導(dǎo)體之間的一柵介電層。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述柵介電層是具有小于等于50的介電常數(shù)的一過(guò)渡金屬氧化物。
6.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述柵介電層是含硅材料、含氧材料或是含氮材料。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一金屬層是元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料所形成的混合物。
8.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，所述方法至少包括提供一基底；在所述基底上形成一柵介電層；在所述柵介電層之上形成一金屬柵極。在所述基底之上與所述金屬柵極鄰接處形成漏極/源極區(qū)；在所述金屬柵極上形成一內(nèi)層介電層；在所述內(nèi)層介電層之內(nèi)形成一接觸窗，使至少部分的所述接觸窗位于所述金屬柵極之上；在所述接觸窗之內(nèi)形成一導(dǎo)電層，使所述導(dǎo)電層與所述金屬柵極電接觸；以及在所述接觸窗內(nèi)的所述導(dǎo)電層上形成一金屬接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中組成所述金屬柵極的材料是選自于一組由元素金屬、金屬合金、金屬氮化物、金屬氧化物以及以上材料形成的混合物所組成的材料。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中所述導(dǎo)電層是多晶硅、元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料所形成的混合物。
11.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中所述柵介電層是由介電常數(shù)小于等于50的過(guò)渡金屬氧化物所組成的。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中所述柵介電層是含硅材料、含氧材料或是含氮材料。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中所述金屬接觸是元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料所形成的混合物。
14.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，所述方法至少包括提供一基底，所述基底具有一晶體管形成于其上，所述晶體管具有一金屬柵極；提供一第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層位于所述金屬柵極之上，使至少部分的所述第一導(dǎo)電層與所述金屬柵極電接觸；在所述第一導(dǎo)電層之上沉積一內(nèi)層介電層；在所述內(nèi)層介電層之內(nèi)形成一接觸窗，使所述接觸窗能將至少一部份的所述第一導(dǎo)電層暴露出來(lái)；以及在所述接觸窗內(nèi)的所述第一導(dǎo)電層上形成一金屬接觸。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中一介電層沉積于所述金屬柵極與所述基底之間。
16.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中所述第一導(dǎo)電層是元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料所形成的混合物。
17.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中所述介電層是由介電常數(shù)小于等于50的過(guò)渡金屬氧化物組成。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中所述介電層是含硅材料、含氧材料或是含氮材料。
19.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，所述金屬柵極是元素金屬、金屬合金、金屬氮化物、金屬氧化物或以上所述材料形成的混合物。
20.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其中組成所述金屬接觸的材料是選自于一組由元素金屬、金屬合金、金屬硅化物、金屬氮化物、金屬氧化物或以上材料形成的混合物所組成的材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有金屬接觸的半導(dǎo)體器件。在較佳的實(shí)施例之中，提供一金屬接觸穿過(guò)內(nèi)層介電層并與金屬結(jié)構(gòu)，例如晶體管的金屬柵極作電接觸。在金屬接觸與金屬結(jié)構(gòu)之間提供一導(dǎo)電層。所述導(dǎo)電層提供一個(gè)或多個(gè)功能以作為阻障層、連結(jié)層或蝕刻終止層。所述導(dǎo)電層較佳為元素金屬、金屬合金、金屬氮化物、金屬氧化物或由以上材料所形成的混合物。在另一個(gè)實(shí)施例之中，所述導(dǎo)電層由多晶硅組成。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1649170SQ200510000400
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
發(fā)明者林俊杰, 柯志欣, 李文欽 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司