[发明专利]一种半导体器件有效
| 申请号： | 200910242800.3 | 申请日： | 2009-12-21 |
| 公开（公告）号： | CN102104042A | 公开（公告）日： | 2011-06-22 |
| 发明（设计）人： | 王文武;陈世杰;韩锴;王晓磊;陈大鹏 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | H01L27/092 | 分类号： | H01L27/092;H01L29/43;H01L21/283 |
| 代理公司： | 北京市立方律师事务所 11330 | 代理人： | 张磊 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 半导体器件 | ||
1.一种半导体器件，包括：
具有NMOS区域和PMOS区域的半导体衬底，所述NMOS区域与所述PMOS区域互相隔离；
形成于所述NMOS区域的半导体衬底上的第一栅堆叠和形成于所述PMOS区域的半导体衬底上的第二栅堆叠；
其中所述第一栅堆叠包括：第一界面层；形成于所述第一界面层上的第一高k栅介质层；形成于所述第一高k栅介质层上的第一栅极层，其中所述第一栅极层为一层或多层，所述第一界面层采用不含有或含有少量影响电子迁移率的元素的材料形成；
所述第二栅堆叠包括：第二高k栅介质层；形成于所述第二高k栅介质层上的第二栅极层，其中所述第二栅极层为一层或多层。
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一界面层从包含下列元素的组中选择元素来形成：SiO2和富硅的SiONx。
3.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一界面层的厚度为大约0.2至1.0纳米，优选为大约0.2至0.8纳米，最优为大约0.2至0.7纳米。
4.根据权利要求1所述的器件，还包括形成于所述第一高k栅介质层上的第一高k帽层。
5.根据权利要求1或4所述的器件，还包括形成于所述第二高k栅介质层上的第二高k帽层。
6.根据权利要求4或5所述的器件，其中所述第一高k帽层从包含下列元素的组中选择元素来形成：LaOx、Y2O3、Sc2O3和Gd2O3。
7.根据权利要求5所述的器件，所述第二高k帽层从包含下列元素的组中选择元素来形成：Al2O3、MgO2、TiO2、和HfAlOx。
8.根据权利要求4或5所述的器件，其中所述第一高k帽层和第二高k帽层的厚度为大约0.1至3纳米，优选为大约0.5至2纳米，最优为大约0.5至1纳米。
9.根据权利要求1所述的器件，还包括位于多层第一栅极层之间的第一金属吸氧层。
10.根据权利要求1或9所述的器件，还包括位于多层第二栅极层之间的第二金属吸氧层。
11.根据权利要求9或10所述的器件，其中所述第一和第二金属吸氧层从包含下列元素的组中选择元素来形成：Ta、Ti、Al、Hf、Co和Ni。
12.根据权利要求9或10所述的器件，其中所述第一和第二金属吸氧层的厚度为大约1至20纳米。
13.一种半导体器件，包括：
具有NMOS区域和PMOS区域的半导体衬底，所述NMOS区域与所述PMOS区域互相隔离；
形成于所述NMOS区域的半导体衬底上的第一栅堆叠和形成于所述PMOS区域的半导体衬底上的第二栅堆叠；
其中所述第一栅堆叠包括：第一界面层；形成于所述第一界面层上的第一高k栅介质层；形成于所述第一高k栅介质层上的第一栅极层，其中所述第一栅极层为一层或多层；
所述第二栅堆叠包括：第二界面层；形成于所述第二界面层上的第二高k栅介质层；形成于所述第二高k栅介质层上的第二栅极层，其中所述第二栅极层为一层或多层；
其中所述第一界面层采用不含有或含有少量影响电子迁移率的元素的材料形成，所述第二界面层介电常数高于所述第一界面层介电常数。
14.根据权利要求13所述的器件，其中所述第一界面层从包含下列元素的组中选择元素来形成：SiO2和富硅的SiONx。
15.根据权利要求13所述的器件，其中所述第一界面层的厚度为大约0.2至1.0纳米，优选为大约0.2至0.8纳米，最优为大约0.2至0.7纳米。
16.根据权利要求13所述的器件，其中所述第二界面层从包含下列元素的组中选择元素来形成：AlNx、Si3N4、SiONx和HfSiOx。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的；包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的；包括有热磁组件的
