发明名称 双金属闸CMOS装置及其制造方法
摘要 一种制造双金属闸CMOS的方法,包括在闸极区中形成闸极氧化物,并在每一n井及p井中沈积一位置支架闸;移除该位置支架闸及闸极氧化物;在闸极区中沈积一高k电介质;在p井的闸极区中沈积一第一金属;在每一n井及p井的闸极区中,沈积一第二金属;及对上述步骤中所获得的结构进行绝缘及金属化。本发明的一种双金属闸 CMOS,包括PMOS电晶体及NMOS电晶体。在NMOS中,闸极包括一高k杯、在该高k杯中形成的一第一金属杯及在该第一金属杯中形成的一第二金属杯。在PMOS中,闸极包括一高k杯及在该高k杯中形成的一第二金属杯。
申请公布号 TW523914 申请公布日期 2003.03.11
申请号 TW091105765 申请日期 2002.03.25
申请人 夏普股份有限公司 发明人 马廷军;大野芳睦;大卫 伊文斯;许胜藤
分类号 H01L27/108 主分类号 H01L27/108
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种制造双金属闸CMOS的方法,包括:(a)准备一矽基底,以形成装置区,其中每一装置区包括一n井及一p井;(b)在闸极区中形成闸极氧化物,并在每一n井及p井中沈积一位置支架闸;(c)注入离子,以便在每一n井及p井中,形成源极区及汲极区;(d)移除该位置支架闸及闸极氧化物;(e)在闸极区中沈积一高k电介质;(f)在p井的闸极区中沈积一第一金属;(g)在每一n井及p井的闸极区中,沈积一第二金属;及(h)对步骤(a)至(g)中所获得的结构进行绝缘及金属化。2.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(b)沈积一位置支架闸,包括沈积厚度约150奈米至500奈米的位置支架材料。3.如申请专利范围第2项之方法,其中步骤(b)沈积一位置支架闸,包括沈积Si3N4。4.如申请专利范围第2项之方法,进一步包括在步骤(d)之移除前,沈积一氧化物层,其中该氧化物层的厚度约为该位置支架闸厚度的1.5至2倍。5.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(e)沈积一高k材料,包括沈积取自包括HfO2或ZrO2等材料群组之高k材料。6.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(e)沈积一高k材料,包括沈积厚度约3奈米至8奈米之高k材料。7.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(f)沈积一第一金属,包括定型p井的闸极区及沈积该第一金属,定型该第一金属及选择性地蚀刻该第一金属。8.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(f)沈积一第一金属,包括在整个装置区上沈积该第一金属的一层,并定型该装置区,以便在p井的闸极区中留下一第一金属杯。9.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(f)沈积一第一金属,包括沈积取自包括铂及铱之金属群组的金属。10.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤(g)沈积一第二金属,包括沈积取自包括铝、锆、钼、铌、铊、铊氮化物及钒之金属群组的金属。11.一种制造双金属闸CMOS的方法,包括:(a)准备一矽基底,以形成装置区,其中每一装置区包括一n井及一p井;(b)在闸极区中形成闸极氧化物,并在每一n井及p井中沈积一位置支架闸,包括沈积一厚度约150奈米至500奈米的Si3N4位置支架材料;(c)注入离子,以便在每一n井及p井中,形成源极区及汲极区;(d)沈积一厚度约225奈米至1000奈米的氧化物层;(e)移除该位置支架闸及闸极氧化物;(f)在闸极区中沈积一高k电介质;(g)在p井的闸极区中沈积一取自包括铂及铱之金属群组的第一金属;(h)在每一n井及p井的闸极区中,沈积一取自包括铝、锆、钼、铌、铊、铊氮化物及钒之金属群组的第二金属;及(i)对步骤(a)至(h)中所获得的结构进行绝缘及金属化。12.如申请专利范围第11项之方法,其中步骤(f)沈积一高k材料,包括沈积取自包括HfO2或ZrO2等材料群组之高k材料。13.如申请专利范围第11项之方法,其中步骤(f)沈积一高k材料,包括沈积厚度约3奈米至8奈米之高k材料。14.如申请专利范围第11项之方法,其中步骤(g)沈积一第一金属,包括定型p井的闸极区及沈积该第一金属,定型该第一金属及选择性地蚀刻该第一金属。15.如申请专利范围第11项之方法,其中步骤(g)沈积一第一金属,包括在整个装置区上沈积该第一金属的一层,并定型该装置区,以便在p井的闸极区中留下一第一金属杯。16.一种双金属闸CMOS,包括:一基底,其具有一n井以形成一PMOS电晶体,及一p井以形成一NMOS电晶体,各电晶体具有一闸极区、一源极区及一汲极区;在NMOS中,闸极包括一高k杯、在该高k杯中形成的一第一金属杯、及在该第一金属杯中形成的一第二金属杯;在PMOS中,闸极包括一高k杯及在该高k杯中形成的一第二金属杯;其中该第一金属取自包括铂及铱之金属群组;及其中该第二金属取自包括铝、锆、钼、铌、铊、铊氮化物及钒之金属群组。17.如申请专利范围第16项之CMOS,其中该高k材料是取自包括HfO2或ZrO2等材料群组之高k材料。图式简单说明:图1至7描绘依据本发明之方法,形成双金属闸CMOS装置的步骤。
地址 日本
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