可视为杂质。
[0059] 工艺108可包括各种处理程序，例如化学气相沉积共同流动或相继流动。重复最 短持续时间的相继流动循环将造成原子层沉积重复循环。
[0060] 在热分解工艺方面，必要时，金属面化物前驱物（与任何载气）和任何反应气体可 个别流入或共同流入处理腔室。热分解工艺可在约l〇〇°C至约600°C下进行。在化学气相 沉积工艺方面，金属前驱物（与任何载气）和任何反应气体可共同流入处理腔室。
[0061] 在一实施例中，相继流动工艺包含两个化合物流动工艺。两个化合物流动工艺包 括第一化合物（如金属面化物前驱物与任何伴随载气）和第二化合物（如本文所述的反应 气体）。附加反应化合物，例如双重还原气体（如含碳气体与含娃气体），可同时、或于二者 间加入选择性净化气体依序引入。就下述等离子工艺而言，等离子气体可为氨气、氨气与娃 烧气体的混合物、或氨气与乙締气体的混合物。等离子在存有等离子工艺、载气与选择性金 属面化物前驱物气体的情况下触发，然在原子层沉积工艺中，等离子处理步骤不大可能包 括任何大量金属前驱物气体。等离子也可在腔室内形成，或者等离子可由等离子气体的远 端等离子源产生。
[0062] 在本文所述的处理程序前，可使用反应剂，例如本文所述的还原剂（如硅烷或二 棚烧）预处理或"浸溃"基板表面。预处理工艺包含使基板接触反应剂超过10秒至约60 秒。
[0063] 在一处理程序中，将第一前驱物引进到处理腔室中，W形成第一层或第一单层至 基板表面、使用净化气体进行第一腔室清洁工艺、将第二前驱物引进到处理腔室中，W形成 第二层或第二单层、使用净化气体进行第二腔室清洁工艺、将等离子气体引进到腔室中及 产生等离子、接着使用净化气体进行第=腔室清洁工艺。对原子层沉积工艺来说，W上工艺 包含一次循环，且ALD工艺将视预定厚度而定包括2至100次循环。第一前驱物可为本文 所述的金属面化物前驱物，第二前驱物可为本文所述的一或多种反应/还原化合物。
[0064] 此处理程序一例包括将四氯化给前驱物引进到处理腔室中，W沉积单层材料至处 理腔室内的基板上、清除处理腔室中的四氯化给前驱物、引进侣前驱物（如S乙基侣或S 叔下基侣），使之与沉积材料反应、清除处理腔室中的=乙基侣或=叔下基侣、W及原位或 远端提供等离子（如氨气等离子/自由基），使沉积材料还原成给或碳化给、接着清除腔室 中的氨气等离子/自由基。在本处理程序的一些实施例中，只有要进一步减少污染时，才需 加入等离子。 阳0化]在另一处理程序中，将第一前驱物引进到处理腔室中，W形成第一层或第一单层 至基板表面、使用净化气体进行第一腔室清洁工艺、将等离子气体引进到腔室中及产生等 离子、使用净化气体进行第二腔室清洁工艺、将第二前驱物引进到处理腔室中，W形成第二 层或第二单层、接着使用净化气体进行第=腔室清洁工艺。对原子层沉积（ALD)工艺来说， W上工艺为一次循环，且ALD工艺将视预定厚度而定包括2至200次循环。第一前驱物可为 本文所述的金属面化物前驱物，第二前驱物可为本文所述的一或多种反应/还原化合物。
[0066] 此处理程序一例包括将四氯化给前驱物引进到处理腔室中，W沉积单层材料至处 理腔室内的基板上、清除处理腔室中的四氯化给前驱物、原位或远端提供等离子（如氨气 等离子/自由基），使沉积材料还原成给或碳化给、清除腔室中的氨气等离子/自由基、引进 侣前驱物（如=乙基侣或=叔下基侣），使之与沉积材料反应、接着清除处理腔室中的=乙 基侣或二叔下基侣。
[0067] 在第=处理程序中，将第一前驱物引进到处理腔室中，W形成第一层或第一单层 至基板表面、使用净化气体进行第一腔室清洁工艺、将第一等离子气体引进到腔室中及产 生第一等离子、使用净化气体进行第二腔室清洁工艺、将第二前驱物引进到处理腔室中，W 形成第二层或第二单层、将第二等离子气体引进到腔室中及产生第二等离子、接着使用净 化气体进行第=腔室清洁工艺。对原子层沉积工艺来说，W上工艺为一次循环，且ALD工艺 将视预定厚度而定包括2至100次循环。第一前驱物可为本文所述的金属面化物前驱物， 第二前驱物可为本文所述的一或多种反应/还原化合物。
[0068] 在一附加处理程序中，使第一前驱物和第二前驱物共同流入处理腔室，W形成第 一层或第一单层至基板表面、使用净化气体进行第一腔室清洁工艺、将等离子气体引进到 腔室中及产生等离子、接着使用净化气体进行第二腔室清洁工艺。对原子层沉积工艺来说， W上工艺为一次循环，且ALD工艺将视预定厚度而定包括2至100次循环。第一前驱物可为 本文所述的金属面化物前驱物，第二前驱物可为本文所述的一或多种反应/还原化合物。
[0069] 在一进一步的处理程序中，将第一前驱物引进到处理腔室中，W形成第一层或第 一单层至基板表面、使用净化气体进行第一腔室清洁工艺、将第二前驱物引进到处理腔室 中及产生等离子，W形成第二层或第二单层、接着使用净化气体进行第二腔室清洁工艺。对 原子层沉积工艺来说，W上工艺为一次循环，且ALD工艺将视预定厚度而定包括2至100次 循环。第一前驱物可为本文所述的金属面化物前驱物，第二前驱物可为本文所述的一或多 种反应/还原化合物。
[0070] 在另一进一步的处理程序中，将第一前驱物引进到处理腔室中，W形成第一层或 第一单层至基板表面、使用净化气体进行第一腔室清洁工艺、将第二前驱物引进到处理腔 室中，W形成第二层或第二单层，或与第一单层反应、接着使用净化气体进行第二腔室清洁 工艺。对原子层沉积工艺来说，W上工艺为一次循环，且ALD工艺将视预定厚度而定包括2 至100次循环。第一前驱物可为本文所述的金属面化物前驱物，第二前驱物可为本文所述 的一或多种反应/还原化合物。在此处理程序中，不使用等离子来处理基板。
[0071] 在又一进一步的处理程序中，将第一前驱物引进到处理腔室中一段时间，然后停 止流入。接着，将第二前驱物引进到处理腔室中一段时间，并与第一前驱物反应而形成膜层 至基板上。接着停止流入第二前驱物。W上处理程序为一次循环，且工艺将视预定厚度而 定包括2至100次循环。第一前驱物可为本文所述的金属面化物前驱物，第二前驱物可为 本文所述的一或多种反应/还原化合物。
[0072] 在再一进一步的处理程序中，将第一前驱物引进到处理腔室中，并持续流入第二 前驱物至处理腔室及脉冲流入第一前驱物。使第一前驱物流入腔室、接着中断流入为一次 循环，且工艺将视预定厚度而定包括2至100次循环。第一前驱物可为本文所述的金属面 化物前驱物，第二前驱物可为本文所述的一或多种反应/还原化合物。
[0073] 在推进到工艺112或工艺114前，可先在工艺110中，测定含金属材料的组成，例 如金属、金属碳化物材料、金属娃化物材料、金属碳娃化物材料或金属碳氮化物材料。若尚 未得到预定组成，则方法100进行工艺112来调整特定工艺参数（如沉积溫度及/或沉积 气体的流率），W达预定组成。或者，工艺参数一旦经校正而得到预定组成的含金属材料，方 法100即进行工艺114。
[0074] 在工艺112期间，可调整沉积溫度、和含金属面化物气体与反应气体的流率，W得 到预定组成的含金属材料。随后，重复进行工艺108, W形成含金属材料。可于沉积工艺，例 如热分解、CVD工艺或ALD工艺期间，调整沉积溫度。调整沉积溫度可改变含金属材料的元 素浓度。例如，可提高沉积溫度，W减少金属碳化物材料的碳浓度。或者，可降低沉积溫度， W增加金属碳化物材料的碳浓度。在一实施例中，在工艺108期间，基板或基板基座的溫度 为约200°C至约800°C，较佳约350°C至约550°C，更佳约400°C至约500°C。在另一实施例 中，基板经加热达约l〇〇°C至约600°C，较佳约100°C至约500°C，更佳约150°C至约500°C。 适合使用本文所述的金属面化物前驱物沉积的溫度可为l〇〇°C至约450°C，例如约150°C至 约 425°C。
[0075] 在另一实施例中，还可调整金属面化物前驱物气体及/或反应气体的流率，W得 到预定组成的含金属材料，例如特定间隙/元素碳原子比、娃原子比、侣原子比或氮原子 比。可视面化物前驱物的金属和预期的功函数性质改变原子比。反应气体的流率可各自 调整成约4000标准毫升/分钟（seem)或W下，例如约IOOsccm至约4000sccm，较佳约 SOOsccm至约SOOOsccm,更佳约1000 sccm至约2000sccm。或者，反应气体的流率可为约 SOsccm至约2000sccm，较佳约IOOsccm至约1500sccm。在不同实例中，还原气体的流率可 为约100sccm、500sccm、1000 sccm或1500sccm。金属面化物前驱物气体的载气流率可调整 成约1000 sccm或[^下，例如约SOsccm至约2000sccm，较佳约IOOsccm至约lOOOseem，更佳 约300sccm至约700sccm。若反应气体也为前驱物气体，例如侣前驱物，则该反应气体也具 有载气流率。 阳076] 反应气体流率相对金属面化物前驱物气体流率的气体流率比为约1 :1、2 :1、3 :1、 4 :1、5:1或W上。调整气体流率和流率比可改变含金属材料的元素浓度。例如，可提高气 体流率比，W减少金属碳化物材料的碳浓度。或者，可降低气体流率比，W增加金属碳化物 材料的碳浓度。 阳077] 在工艺114中，若金属或含金属材料未达预定厚度，则方法100返回进行工艺108。 一旦于基板上形成预定厚度的含金属材料，即停止方法100。含金属材料的总厚度取决于特 定制造应用需求。例如，金属、金属碳化物、金属娃化物、金属碳娃化物或金属碳氮化物材料 可沉积构成含金属栅极电极，该含金属栅极电极厚度为约10埃至约1000埃，较佳约40埃 至约200埃。在另一实例中，金属、金属碳化物、金属娃化物、金属碳娃化物或金属碳氮化物 可沉积构成含金属阻障层，该含金属阻障层厚度为约3埃至约200埃，较佳约5埃至约100 埃，更佳约10埃至约50埃。
[0078] 在一工艺实例中，可沉积碳化粗、碳化给或娃化给做为所述结构中的功函数金属。 用于NMOS结构的N型金属栅极（如碳化粗、碳化给或娃化给）的功函数小于4. 3eV。碳化 粗、碳化给或娃化给可进一步渗杂碳或娃（若尚未存在）达容许渗杂材料功函数小于4. 4eV 的量。用于PMOS结构的P型金属栅极（如金属碳氮化物）的功函数为约5. 0至5. lev。存 有碳、娃或氮渗杂（或本文所述的其它添加材料）能调整功函数值而提供预定功函数值做 为预定应用。也可能存有其它原子，例如沉积的碳化物与娃化物中的面原子，但仍能提供有 效的功函数值。
[0079] 在一实施例中，沉积的金属碳化物材料具有化学式M。，其中X在约0. 5至约2的范 围中。沉积的金属碳化物材料的间隙/元素碳原子比为约2 :1或W上，例如约3 :1至约5 : 1。在另一实施例中，沉积的金属娃化物材料具有化学式MSix,其中X在约0. 05至约2的范 围中。金属、金属碳化物、金属娃化物、金属碳娃化物或金属棚化物层的功函数小于4. 3eV， 例如3. 5eV至小于4. 3eV，例如4. IeV至小于4. 3eV。金属、金属碳化物、金属娃化物、金属 碳娃化物或金属棚化物层的电阻率为2. 5微欧姆-厘米（y Q-cm)至小于1000 y Q-cm,例 如约500 Ji Q-cm、或如50至小于200 Ji Q-cm,例如约150 Ji Q-cm。若功函数电阻率很低， 则功函数金属也可当作填充材料。在此情况下，功函数金属的电阻率小于IOOy Q-cm。在 一实施例中，金属、金属碳化物、金属娃化物或金属碳娃化物层可沉积成具有结晶结构或非 晶结构。若金属、金属碳化物、金属娃化物或金属碳娃化物层做为阻障材料，例如和功函数 材料一起用于NMOS结构（如图3B所示），则所述材料最好沉积成非晶材料。
[0080]在结晶结构中，金属或金属碳化物材料内结合两种碳。结晶金属或金属碳化物可 具有间隙碳，间隙碳与金属和氮原子共价键结且间隙置于结晶结构的晶格位置内。结晶金 属或金属碳化物