[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
申请号: | 201710130724.1 | 申请日: | 2017-03-07 |
公开(公告)号: | CN108573868B | 公开(公告)日: | 2020-12-22 |
发明(设计)人: | 周飞 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78;H01L29/423 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 吴敏 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底包括用于形成N型晶体管的第一区域;
在所述第一区域的基底上形成第一功函数层,所述第一功函数层的材料是N型功函数材料;
在所述第一功函数层上形成牺牲层;
氧化所述第一功函数层,在所述第一功函数层与所述牺牲层之间形成扩散阻挡层;
去除所述牺牲层;
在所述扩散阻挡层上形成第一金属栅极,所述第一金属栅极与所述扩散阻挡层和第一功函数层用于构成所述N型晶体管的栅极结构。
2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,氧化所述第一功函数层的步骤包括:通过退火处理氧化所述第一功函数层。
3.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,通过退火处理氧化所述第一功函数层的步骤包括:退火过程中通入含氧气体的方式进行所述退火处理。
4.如权利要求3所述的形成方法,其特征在于,所述含氧气体包括氧气或臭氧。
5.如权利要求3所述的形成方法,其特征在于,在退火过程中通入含氧气体的方式进行所述退火处理的步骤中,所述含氧气体流量在0.01L/min~5L/min的范围内。
6.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,进行退火处理的步骤中,所述退火时间在2S~30S的范围内,所述退火温度在800℃~1050℃的范围内。
7.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述牺牲层的材料包括非晶硅。
8.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述牺牲层的厚度在15A~100A的范围内。
9.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述扩散阻挡层的厚度在3A~20A的范围内。
10.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述第一功函数层的材料包括TiAl或TiCAl,所述扩散阻挡层的材料是TiAlO。
11.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述金属栅极的材料是钨。
12.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,
提供基底的步骤中,所述基底还包括用于形成P型晶体管的第二区域;
形成第一功函数层的步骤中,所述第一功函数层还覆盖所述第二区域;
在所述第一功函数层上形成牺牲层的步骤中,所述牺牲层还覆盖第二区域的第一功函数层;
在氧化所述第一功函数层的步骤中,所述扩散阻挡层还形成于第二区域内的第一功函数层与牺牲层之间;
所述形成方法还包括,在形成金属栅极之前,去除第二区域的牺牲层、扩散阻挡层和第一功函数层;在第二区域形成第二功函数层;
形成所述第一金属栅极的步骤还包括:在第二区域的第二功函数层上形成第二金属栅极。
13.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底上的鳍部;
在形成第一功函数层的步骤中,所述第一功函数层同时覆盖所述鳍部;
在形成所述牺牲层的步骤中,所述牺牲层同时覆盖所述鳍部;
形成第一金属栅极的步骤包括:形成横跨所述鳍部的第一金属栅极,所述第一金属栅极覆盖鳍部的部分侧壁和部分顶部表面。
14.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,提供基底的步骤包括:所述基底上形成有伪栅结构,以及位于伪栅结构之间的层间介质层;
在所述第一区域的基底上形成第一功函数层之前,所述形成方法还包括:
去除位于第一区域上的伪栅结构,在所述层间介质层中形成开口;
形成第一功函数层的步骤包括:在所述开口的侧壁和底部形成第一功函数层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造