发明名称 互补式金氧半导体元件及其制造方法
摘要 一种互补式金氧半导体元件,包含:第一闸极电极,具有第一金属层,多晶矽层及在单胞区的p井区和周边电路区的n井区上形成的第二金属层之堆叠结构;及第二闸极电极,具有多晶矽层及周边电路区的p井区上形成的第二金属层之堆叠架构。
申请公布号 TWI221019 申请公布日期 2004.09.11
申请号 TW091121312 申请日期 2002.09.18
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 赵兴在;朴大奎;林宽容
分类号 H01L21/8238 主分类号 H01L21/8238
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北市大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种互补式金氧半导体元件,包含:第一闸极电极,具有第一金属层,多晶矽层及在单胞区的p井区和周边电路区的n井区上形成的第二金属层之堆叠结构;及第二闸极电极,具有多晶矽层及周边电路区的p井区上形成的第二金属层之堆叠架构。2.如申请专利范围第1项之元件,其中第一金属层具有从4.8eV到5.0eV之功函数范围。3.如申请专利范围第1项之元件,其中第一金属层具有从5至1000之厚度范围。4.如申请专利范围第1项之元件,其中第一金属层至少包含选择自由TiN,TiAlN,TiSiN,WN和TaN所组成之群组当中的一种金属层。5.如申请专利范围第1项之元件,其中多晶矽层具有从10到1000之厚度范围。6.如申请专利范围第1项之元件,其中第二金属层具有从10到1000之厚度范围。7.一种互补式金氧半导体元件之制造方法,包含:在包含闸极绝缘膜之半导体基板的单胞区之p井区和周边电路区之n井区上,形成第一金属层;接着在半导体基板的整个上表面上,形成多晶矽层和第二金属层;及藉由使用闸极电极遮罩之微影制程,蚀刻第一金属层,第二金属层和多晶矽层,在单胞区之p井上,和在周边电路区之n井上,形成具有第一金属层图案,多晶矽层图案和第二金属层图案之堆叠结构的第一闸极电极,而且同时在周边电路区之p井上,形成具有多晶矽层图案和第二金属层图案之堆叠结构的第二闸极电极。8.如申请专利范围第7项之方法,其中闸极绝缘膜具有从5到100之厚度范围。9.如申请专利范围第7项之方法,其中闸极绝缘膜系一介质膜。10.如申请专利范围第9项之方法,其中介电质膜包含Al2O3,HfO2,HfSiO2,ZrSiO2或其组合。11.如申请专利范围第7项之方法,其中第一金属层具有从4.8eV到5.0eV之功函数范围。12.如申请专利范围第7项之方法,其中第一金属层具有从5到1000之厚度范围。13.如申请专利范围第7项之方法,其中形成第一金属层之材料包含TiN,TiAlN,TiSiN,WN,TaN或其组合。14.如申请专利范围第7项之方法,其中多晶矽层具有从10到1000之厚度范围。15.如申请专利范图第7项之方法,其中第二金属层具有从10到1000之厚度范围。16.如申请专利范围第7项之方法,其中第一金属层之蚀刻制程系使用选择自由食人鱼溶液,SC-1和SC-2,及其混合液所组成之群组的溶液之湿式蚀刻。17.一种互补式金氧半导体元件之制造方法,包含:在包含闸极绝缘膜之半导体基板上,形成光阻膜图案,该光阻膜曝露单胞区之p井区和周边电路区之n井区;在半导体基板的整个表面上,形成具有功函数范围从4.8到5.0eV之第一金属层;移除光阻膜图案,以曝露包含闸极绝缘膜的周边电路区之p井区;接着,在半导体基板的整个表面上,形成多晶矽层和第二金属层;藉由使用闸极电极遮罩之微影制程,蚀刻第一金属层,第二金属层和多晶矽层,在单胞区之p井上,和在周边电路区之n井上,形成具有第一金属层图案,多晶矽层图案和第二金属层图案之堆叠结构的第一闸极电极,而且同时在周边电路区之p井上,形成具有多晶矽层图案和第二金属层图案之堆叠结构的第二闸极电极;及藉由离子布植n型杂质进入p井,形成n型源极/汲极区;及藉由离子布植p型杂质进入n井,形成p型源极/汲极区。图式简单说明:第1图为单胞和周边电路区的平面图;第2a图到第2e图为CMOS半导体元件相关技术之制造方法的横截面图;第3a图到第3e图为根据本发明第一实施例之CMOS半导体元件制造方法的横截面图;及第4a图到第4g图为根据本发明第二实施例之CMOS半导体元件制造方法的横截面图。
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