提供一種柵極結構和一種形成柵極結構的方法。柵極結構包含柵極介電層、金屬層以及簇層。金屬層安置在柵極介電層上方。簇層包夾在金屬層與柵極介電層之間，其中簇層至少包含非晶硅層、非晶碳層或非晶鍺層。另外，提供一種包含柵極結構的半導體器件。

技術領域

本發明實施例涉及一種柵極結構。

背景技術

半導體器件用于各種電子應用，例如個人計算機、手機、數碼相機以及其它電子設備。半導體器件通常通過以下操作來制造：在半導體襯底上依序沉積絕緣或介電層、導電層以及半導體層的材料；以及使用光刻圖案化各種材料層以在其上形成電路組件和元件。

半導體工業通過使最小特征尺寸不斷減小來繼續提高各種電子組件(例如晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，這允許將更多組件整合到給定區域中。然而，隨著最小特征尺寸減小，出現了應解決的額外問題。

發明內容

本發明實施例提供一種柵極結構包含柵極介電層、金屬層以及簇層。金屬層安置在柵極介電層上方。簇層包夾在金屬層與柵極介電層之間，其中簇層至少包含非晶硅層、非晶碳層或非晶鍺層。

附圖說明

在結合附圖閱讀時，根據以下詳細描述最好地理解本公開的各方面。應注意，根據業界中的標準慣例，各個特征未按比例繪制。實際上，為了論述清楚起見，可以任意增大或減小各個特征的尺寸。

圖1A到圖1K是示出根據本公開的一些實施例的制造半導體器件的方法的透視圖。

圖2A到圖2K是示出圖1A到圖1K中的制造半導體器件的方法的橫截面圖。

圖3A到圖3E是示出圖1K中的制造半導體器件的柵極結構的方法的橫截面圖。

圖4A到圖4D是示出圖3C中的形成半導體器件的簇材料的方法的區域的示意性放大圖。

圖5是用于形成半導體器件的簇材料的原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)工具的示意性平面圖。

圖6是用于形成圖4A中的簇材料的功函數金屬材料的ALD工藝的流程圖。

圖7是用于形成圖4B中的簇材料的阻擋材料的ALD工藝的流程圖。

圖8是用于形成圖4C中的簇材料的頂蓋材料的ALD工藝的流程圖。

圖9是用于形成圖4D中的簇材料的粘合材料的ALD工藝的流程圖。

圖10是根據本公開的替代實施例的柵極結構的簇材料的示意性放大圖。

圖11是根據本公開的其它實施例的柵極結構的簇材料的示意性放大圖。

具體實施方式

以下公開內容提供用于實施所提供主題的不同特征的許多不同實施例或實例。下文描述組件和布置的特定實例來簡化本公開。當然，這些組件和布置只是實例且并不意欲為限制性的。舉例來說，在以下描述中，第一特征在第二特征上方或第二特征上的形成可包含第一特征和第二特征直接接觸地形成的實施例，并且還可包含額外特征可在第一特征與第二特征之間形成以使得第一特征和第二特征可不直接接觸的實施例。另外，本公開可在各種實例中重復附圖標號和/或字母。這種重復是出于簡化和清楚的目的且本身并不規定所論述的各種實施例和/或配置之間的關系。

此外，為易于描述，本文中可使用例如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“上方”、“上部”以及類似術語的空間相對術語來描述如圖中所示出的一個元件或特征與另一元件或特征的關系。除圖中所描繪的定向以外，空間相對術語意圖涵蓋器件在使用或操作中的不同定向。裝置可以按其它方式定向(旋轉90度或處于其它定向)，且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解釋。