[发明专利]具有氧扩散阻挡层的半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本文所述的实施例主要涉及半导体器件和用于制造半导体器件的方法，并且更具体地，本文的实施例涉及用于制造具有栅极叠层的晶体管的方法，栅极叠层具有阻挡材料层以阻止来自栅极氧化层的氧扩散。 

背景技术

现有的大多数集成电路(IC)都是通过使用多个互连的实施为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET或MOS晶体管)的场效应晶体管(FET)来实现的。MOS晶体管包括作为控制电极被形成在半导体衬底上的栅电极以及被形成在半导体衬底内并且其间可以有电流流过的间隔开的源极和漏极区域。加至栅电极的控制电压控制从半导体衬底内栅电极下方的源极和漏极区域之间的通道中流过的电流。通过形成在源极和漏极区域上的导电触点访问MOS晶体管。 

某些IC是利用P沟道FET(PMOS晶体管)和N沟道FET(NMOS晶体管)共同构成的，被称为互补MOS或CMOS集成电路。IC经常会包括与IC以外的其他电子件对接的晶体管(也就是输入/输出(或I/O)晶体管)以及实现IC内部逻辑功能的晶体管(也就是逻辑晶体管)。I/O晶体管通常以比逻辑晶体管更高的电压水平工作，并且因此I/O晶体管经常要采用厚栅极氧化层。当I/O晶体管中的沟道包括例如锗化硅(SiGe)或碳化硅(SiC)这样的材料时，可以通过将氧化物沉积至期望厚度而形成栅极氧化层。沉积的氧化物可能低于化学计量并且包含杂质和/或断键。因此，当在栅极叠层中使用了吸氧材料时，来自沉积氧化物的氧就很可能会在随后的高温加工步骤期间扩散至吸氧材料。这将导致栅极氧化层厚度不均匀、栅极漏电流增加、与 时间相关的电介质击穿特性(TDDB)下降以及用于I/O晶体管的阈值电压波动。 

附图说明

通过参考具体实施方式和权利要求并同时结合附图一起考虑即可得到对本主题更加完整的理解，其中相同的附图标记始终在附图中表示相似的元件。 

图1-8根据本发明的一个实施例以截面图示出了CMOS半导体器件的结构以及用于制造CMOS半导体器件的示范性方法。 

具体实施方式

以下的具体实施方式在本质上仅仅是说明性的而并不是为了限制主题中的实施例或者这些实施例的应用和用途。如本文中所用，词语“示范性’’是指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为示范性的任何实施方式都不必被解读为优选或有利于其他的实施方式。而且，也不意味着应该受到在先前的技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中给出的任何明示或隐含的理论的约束。 

图1-8根据示范性实施例以截面图示出了用于制造CMOS半导体器件的方法。尽管是在CMOS半导体器件的背景下说明本文，但是本文不受限于CMOS半导体器件，而是可以与并非CMOS半导体器件的其他MOS半导体器件一起使用。制造MOS部件的各种步骤是公知的，并且因此为了简洁起见，很多常规步骤将仅在本文中简要提及或者完全省略而并不提供公知的工艺细节。尽管术语“MOS器件”准确地说是指具有金属栅电极和氧化物栅极绝缘层的器件，但是该术语将始终被用于表示包括位于栅极绝缘层(无论是氧化层还是其他绝缘层)上相应地也就位于半导体衬底上的导电栅电极(无论是金属还是其他的导电材料)的任何半导体器件。