发明名称 具有Y型金属闸极之金氧半导体电晶体及其制程
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.04.11
申请号 TW096114409 申请日期 2007.04.24
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 林经祥;许加融;程立伟
分类号 H01L21/336 主分类号 H01L21/336
代理机构 代理人 吴丰任 新北市永和区福和路389号6楼之3;戴俊彦 新北市永和区福和路389号6楼之3
主权项 一种制作具有金属闸极之金氧半导体电晶体的方法,包含:提供一基底,该基底上方具有一闸极牺牲层,一侧壁子围绕该闸极牺牲层,该闸极牺牲层相对两侧之该基底内各具有一掺杂区;于该闸极牺牲层、该侧壁子以及该基底上方形成一绝缘层于该绝缘层上方形成一介电层;去除部份该介电层至曝露出该绝缘层;去除该闸极牺牲层上方之该绝缘层与该闸极牺牲层,以于该侧壁子上方形成一倾斜边缘,并在该侧壁子内形成一凹槽;形成一阻障层于该凹槽内壁、该倾斜边缘以及剩余之该介电层上;形成一导电层于该凹槽内、该倾斜边缘以及剩余之该介电层上;以及去除剩余之该介电层上方之该阻障层和该导电层,以形成一金属闸极。如请求项第1项所述之方法,其中去除部份该介电层至曝露出该绝缘层之方法系选自化学机械研磨制程、蚀刻制程其中之一以及其组合。如请求项第1项所述之方法,其中该绝缘层、该介电层之间以及该闸极牺牲层和该侧壁子之间系具有蚀刻选择比。如请求项第1项所述之方法,其中形成该倾斜边缘之制程系为离子轰击制程,形成该凹槽之制程系为乾式蚀刻制程,且两个制程同时进行。如请求项第1项所述之方法,其中形成该倾斜边缘之制程和形成该凹槽之制程系在同一机台内进行。如请求项第1项所述之方法,其中该倾斜边缘完成后,才形成该凹槽。如请求项第6项所述之方法,其中形成该倾斜边缘之制程系选择自乾式蚀刻制程、湿式蚀刻制程其中之一。如请求项第6项所述之方法,其中形成该凹槽之制程系选择自乾式蚀刻制程、湿式蚀刻制程其中之一。如请求项第1项所述之方法,其中该凹槽完成后,才进行形成该倾斜边缘的步骤。如请求项第9项所述之方法,其中形成该凹槽之制程系选择自乾式蚀刻制程、湿式蚀刻制程其中之一。如请求项第9项所述之方法,其中形成该倾斜边缘之制程系离子轰击制程。如请求项第1项所述之方法,其中该绝缘层系包含氮化矽层、该介电层系包含氧化层,该闸极牺牲层系包含多晶矽材质所构成。如请求项第1项所述之方法,其中该绝缘层系包含碳、氟之氮化矽层。如请求项第1项所述之方法,其中形成该阻障层之前,先形成一高介电常数材料层该凹槽内壁、该倾斜边缘以及剩余之该介电层上。如请求项第1项所述之方法,其中形成该阻障层之后,再形成一功函数(work function)调整层于该阻障层上。如请求项第1项所述之方法,其中去除剩余之该介电层上方之该阻障层和该导电层之方法系为化学机械研磨制程。一种具有Y型金属闸极之金氧半导体电晶体,包含:一基底;一Y型金属闸极位于该基底上方;二掺杂区位于该Y型金属闸极相对两侧之该基底内;一侧壁子,该侧壁子具有一垂直侧壁,该侧壁子之该垂直侧壁围绕成一凹槽,且部分该Y型金属闸极位于该凹槽内;一绝缘层位于该侧壁子外围;一介电层位于该绝缘层外围;以及一倾斜边缘,覆盖于该侧壁子上,且部分该Y型金属闸极位于该倾斜边缘上。如请求项第16项所述之金氧半导体电晶体,其中该倾斜边缘覆盖于该侧壁子与该绝缘层上。如请求项第16项所述之金氧半导体电晶体,其中该倾斜边缘覆盖于该侧壁子、该绝缘层与该介电层上。如请求项第17项所述之金氧半导体电晶体,其中该基底系为矽或者矽覆绝缘材料。如请求项第17项所述之金氧半导体电晶体,其中该二掺杂区系为该金氧半导体电晶体之源极/汲极。如请求项第17项所述之金氧半导体电晶体,其中该绝缘层、该介电层之间系具有蚀刻选择比。如请求项第17项所述之金氧半导体电晶体,其中该绝缘层系为氮化矽层、该介电层系为氧化层所构成。如请求项第17项所述之金氧半导体电晶体,其中该绝缘层系为包含碳、氟之氮化矽层。如请求项第17项所述之金氧半导体电晶体,其中该Y型金属闸极和该侧壁子以及该绝缘层之间又具有一高介电常数材料层。如请求项第25项所述之金氧半导体电晶体,其中该Y型金属闸极和该高介电常数材料层之间又具有一阻障层。如请求项第26项所述之金氧半导体电晶体,其中该Y型金属闸极和该阻障层之间又具有一功函数(work function)调整层。
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