发明名称 用于互补式金氧半导体技术之双闸极材料制程
摘要 一种制造具有不同类型电晶体之元件之方法之方法及结构,其中该元件中之不同类型电晶体之闸极含有不同材料。该方法包含在一闸极介电层上沈积一矽沈积层,在该矽沈积层上沈积第一型闸极材料,将该第一型闸极材料从欲形成第二型闸极之区域上移除,在该矽沈积层之该第一型闸极材料以经移除之区域上沈积第二型闸极材料,以及同时将该第一型闸极材料和该第二型闸极材料图案化成为第一和第二闸极,并且退火并转换该两型闸极材料。
申请公布号 TWI272669 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW093112295 申请日期 2004.04.30
申请人 万国商业机器公司 发明人 陈嘉;葛磊斯曼安德利亚斯E GRASSMANN, ANDREAS E.
分类号 H01L21/283(2006.01);H01L21/8238(2006.01) 主分类号 H01L21/283(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种制造一具有不同类型电晶体之元件之方法, 其中该元件内之该等不同类型电晶体之闸极含有 不同材料,该方法包含: 在一闸极介电层上沈积一矽沈积层; 在该矽沈积层上沈积一第一型闸极材料; 将该第一型闸极材料从欲形成至少一第二型闸极 之区域上移除; 在该矽沈积层上之该第一型闸极材料已经在该移 除制程中移除之区域上沈积一第二型闸极材料;以 及 将该第一型闸极材料和该第二型闸极材料同时图 案化成为至少一第一型闸极和该至少一第二型闸 极。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,进一步包含在 沈积该第二型闸极材料后将该第一型闸极材料和 该第二型闸极材料平坦化,其中该第一型闸极材料 和该第二型闸极材料在该图案化制程前含有一连 续层。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,进一步包含在 该图案化制程后将该元件退火,其中该退火可将该 矽沈积层与该第一型闸极材料和该第二型闸极材 料结合。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之沈 积该第一型闸极材料之制程包含在该矽沈积层上 沈积一矽锗层,以及在该矽锗层上沈积一多晶矽层 。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之沈 积该第二型闸极材料之制程包含沈积一掺杂之多 晶矽材料。 6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之矽 沈积层在移除该第一型闸极材料和沈积该第二型 闸极材料期间保护该闸极介电层。 7.如申请专利范围第1项所述之方法,进一步包含在 形成该矽沈积层前以一单一制程形成该闸极介电 层。 8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之沈 积该第一型闸极材料之制程及沈积该第二型闸极 材料之制程中之至少一种包含沈积一具有分级晶 粒尺寸之多重薄膜堆叠,其中较小之多晶体晶粒比 较大之多晶矽晶粒靠近该矽沈积层。 9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之沈 积该第一型闸极材料之制程及沈积该第二型闸极 材料之制程中之至少一种包含沈积一具有均匀晶 粒尺寸之多重薄膜堆叠。 10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之 沈积该第一型闸极材料之制程包含在该矽沈积层 上之一衬垫层上沈积一金属薄膜,以及在该金属薄 膜上沈积一金属矽化物。 11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之 沈积该第二型闸极材料之制程包含在一预定气体 环境下于该矽沈积层上之一衬垫层上沈积一金属 薄膜,以及在该金属薄膜上沈积一金属矽化物。 12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之 沈积该第二型闸极材料之制程包含原位(in-situ)沈 积一掺杂之多晶矽材料,其中该掺杂之多晶矽材料 中之掺质在沈积期间被活化。 13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之 第一型闸极材料和第二型闸极材料具有伴随着20- 50%锗浓度之可调整之功函数。 14.如申请专利范围第1项所述之方法,进一步包含 在该图案化制程后在一预定环境下将该元件退火, 其中该退火可将来自该矽沈积层之材料与该第一 型闸极和该第二型闸极结合。 15.一种制造具有不同类型电晶体之一元件之方法, 其中该元件内之该等不同类型电晶体之闸极含有 不同材料,该方法包含: 在一基板上沈积一第一型闸极材料; 将该第一型闸极材料从欲形成至少一第二型闸极 之区域上移除; 在该矽沈积层上之该第一型闸极材料已经在该移 除制程中移除之区域上沈积一第二型闸极材料;以 及 将该第一型闸极材料和该第二型闸极材料同时图 案化成为至少一第一型闸极和该至少一第二型闸 极。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,进一步包含 在沈积该第二型闸极材料后将该第一型闸极材料 和该第二型闸极材料平坦化,其中该第一型闸极材 料和该第二型闸极材料在该图案化制程前含有一 连续层。 17.如申请专利范围第15项所述之方法,进一步包含 在该图案化制程后将该元件退火。 18.如申请专利范围第15项所述之方法,其中上述之 沈积该第一型闸极材料之制程包含沈积一矽锗层, 以及在该矽锗层上沈积一多晶矽层。 19.如申请专利范围第15项所述之方法,其中上述之 沈积该第二型闸极材料之制程包含沈积一掺杂之 多晶矽材料。 20.如申请专利范围第15项所述之方法,其中上述之 沈积该第一型闸极材料包含在闸极介电物质上沈 积一多重堆叠金属薄膜。 图式简单说明: 第1图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第2图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第3图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第4图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第5图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第6图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第7图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第8图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第9图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 第10图系根据本发明之部分完成结构之概要图示; 以及 第11图系示出本发明之较佳方法之流程图。
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