[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种方法，包括：

在半导体衬底上方形成第一栅绝缘层；

对所述第一栅绝缘层执行第一等离子氮化；

在所述第一栅绝缘层上方形成第二栅绝缘层；

对所述第二栅绝缘层执行第二等离子氮化；

在所述第二栅绝缘层上方形成栅极金属材料；以及

通过蚀刻所述栅极金属材料、所述第二栅绝缘层、以及所述第一栅绝缘层形成金属栅极图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可通过由热氧化在所述半导体衬底上生成Si0₂形成所述第一栅绝缘层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成厚度为0～1nm的所述第一栅绝缘层。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将等离子功率设置为150～200W执行所述第一等离子氮化90～120秒。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在1～10％的氮含量下执行所述第一氮化。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过原子层沉积形成所述第二栅绝缘层。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，应用高k电介质形成厚度为2～3nm的所述第二栅绝缘层。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二栅绝缘层包括属于HfSiO_x系的高k电介质。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二栅绝缘层包括HfSiO、HfSiON以及HfO₂中的一个。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将等离子功率设置为150～200W执行所述第二等离子氮化90～120秒。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在氮含量为10～20％下执行所述第二氮化。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在原处蚀刻所述栅极金属材料、所述第二栅绝缘层、以及所述第一栅绝缘层以形成所述金属栅极图案。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅极金属材料包括HfN、TaN和TiN中的至少一个。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成厚度为50～80nm的所述栅极金属材料。

15.一种器件，包括：

半导体衬底；以及

在所述半导体衬底上方的具有成层结构的包括第一和第二绝缘层的金属栅极图案，以及形成于所述第二栅绝缘层上方的栅极金属材料。

16.根据权利要求15所述的器件，其特征在于，在形成所述栅极金属之前等离子氮化每个所述第一和第二栅绝缘层。

17.根据权利要求16所述的器件，其特征在于，所述经等离子蚀刻的第一栅绝缘层图案包括形成厚度为0～1nm的SiON。

18.根据权利要求17所述的器件，其特征在于，所述第二栅绝缘层图案包括属于系得高k电介质，并且其中可形成厚度为2～3nm的所述第二栅绝缘层图案。

19.根据权利要求18所述的器件，其特征在于，所述第二栅绝缘层图案包括HfSiO、HfSiON以及HfO₂中的一个。

20.根据权利要求18所述的器件，其特征在于，所述栅极金属材料包括HfN、TaN和TiN中的至少一个，而且其中形成厚度为50～80nm的所述栅极金属材料。