在所述蚀刻停止层103和所述高K介电层107之间形成覆盖层108，以覆盖所述高K介电层107。在一个实施例中，所述覆盖层108为TiN层。所述覆盖层108的沉积方法包括CVD，如低温CVD (LTCVD)、低压CVD (LPCVD)、快热CVD (LTCVD)、等离子体CVD(PECVD)等。
[0030]所述蚀刻停止层103可包括数种蚀刻停止材料中的任意种，包括但不限于TiN、
TaN 等。
[0031]接下来，参考图lb，在所述蚀刻停止层103上依次形成粘合层109、功函数层110、扩散阻挡层111和导电层112。
[0032]在一个实施例中，所述半导体器件是NM0S晶体管。所述功函数层110的材料可以是TiAl。所述粘合层109的材料可以是Ti金属。Ti金属粘合层可以大大增强采用ALD工艺形成的TiAl功函数层与蚀刻停止层103之间的粘附性。因此，可以避免脱落问题。
[0033]在一个实施例中，可以采用CVD工艺形成所述粘合层109。所述CVD工艺可以是高温CVD，工艺温度例如为450°C?550°C。采用CVD工艺形成Ti金属粘合层是共形的沉积过程，其具有良好的台阶覆盖。所述粘合层109比较薄，例如，在一个实施例中，其厚度为10埃左右。粘合层109的厚度可以根据需要进行调整。
[0034]在一个实施例中，可以采用ALD工艺形成所述功函数层110。例如，采用ALD工艺形成TiAl功函数层。可以通过调整沉积时的前驱体的流量比例来调整Ti金属和A1金属之间的比例。将Al:Ti比例调整得比较高，使得A1含量多于Ti含量，由此可以用来补偿Ti金属粘合层对整体的功函数以及Vt的影响。从而确保粘合层与功函数层组成的双层堆叠结构整体具有与单一的ALD TiAl膜相当的功函数和Vt性能。双层堆叠结构(例如CVDTi+ALD TiAl)与单一的PVD TiAl膜相比具有更好的间隙填充能力，而与单一的ALD TiAl相比具有更好的粘附性能。
[0035]可选地，所述扩散阻挡层111可能为一含娃层、一含碳层、一含氮层、一含氣层或一金属或金属化合物层。金属或金属化合物层的材质例如钽、氮化钽、钛、氮化钛、氮化锆、氮化钛锆、钨、氮化钨、其合金或其组成物。在一个实施例中，所述扩散阻挡层111为TiN。所述扩散阻挡层111借由如PVD、ALD、旋转涂布(spin-on)沉积或其它适当方法的制程所形成。所述扩散阻挡层111可于介于-40?400°C的温度与约介于0.1?100毫托(mTorr)的压力下形成。此外，所述扩散阻挡层111亦可能包括多个膜层。
[0036]所述导电层112的材料并不受特别的限制，可使用具有从Ag、Au、Cu、Pd、Cr、Mo、T1、Ta、W和A1中选择的一种或多种的导电材料和金属化合物。在一个实施例中，采用W金属作为所述导电层112的导电材料，可以用CVD或PVD的方式沉积W金属。
[0037]根据本发明提供的半导体器件的制造方法，在金属栅极的蚀刻停止层与功函数层之间形成一层粘合层。该粘合层可以增强蚀刻停止层与功函数层之间的粘附性，避免这两层之间的界面上的脱落问题，从而可以改进半导体器件的性能。
[0038]图2示出根据本发明实施例的半导体器件的制造方法200的流程图。方法200包括以下步骤:
[0039]步骤S201:提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有栅极沟槽，所述栅极沟槽中形成有蚀刻停止层。
[0040]步骤S202:在所述蚀刻停止层上依次形成粘合层、功函数层、扩散阻挡层和导电层。
[0041]实施例二
[0042]本发明还提供了一种半导体器件，所述半导体器件选用上述实施例所述的方法制造。根据本发明提供的半导体器件，在金属栅极的蚀刻停止层与功函数层之间形成有一层粘合层。该粘合层可以增强蚀刻停止层与功函数层之间的粘附性，避免这两层之间的界面上的脱落问题，从而可以改进半导体器件的性能。
[0043]实施例三
[0044]本发明还提供了一种电子装置，包括半导体器件。其中，半导体器件为实施例二所述的半导体器件，或根据实施例一所述的制造方法得到的半导体器件。
[0045]本实施例的电子装置，可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、V⑶、DVD、导航仪、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备，也可为任何包括所述半导体器件的中间产品。本发明实施例的电子装置，由于使用了上述的半导体器件，因而具有更好的性能。
[0046]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种半导体器件的制造方法，包括: 提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有栅极沟槽，所述栅极沟槽中形成有蚀刻停止层；以及 在所述蚀刻停止层上依次形成粘合层、功函数层、扩散阻挡层和导电层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功函数层的材料是TiAl。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述粘合层的材料是Ti。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蚀刻停止层的材料是TiN或TaN。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用原子层沉积工艺形成所述功函数层。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺形成所述粘合层，工艺温度为450°C?550°C。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘合层的厚度为10埃左右。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蚀刻停止层下方形成有高k介电层。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述高k介电层下方形成有界面层。10.一种采用权利要求1-9之一所述的方法制造的半导体器件。11.一种电子装置，所述电子装置包括权利要求10所述的半导体器件。
【专利摘要】本发明提供一种半导体器件及其制造方法、电子装置，所述方法包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有栅极沟槽，所述栅极沟槽中形成有蚀刻停止层；以及在所述蚀刻停止层上依次形成粘合层、功函数层、扩散阻挡层和导电层。根据本发明提供的半导体器件的制造方法，在金属栅极的蚀刻停止层与功函数层之间形成一层粘合层。该粘合层可以增强蚀刻停止层与功函数层之间的粘附性，避免这两层之间的界面上的脱落问题，从而可以改进半导体器件的性能。
【IPC分类】H01L21/8238, H01L27/092, H01L29/423
【公开号】CN105489556
【申请号】CN201410537884
【发明人】徐建华
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年10月13日