[发明专利]时间依赖性介电击穿的缓解有效
申请号: | 201710905773.8 | 申请日: | 2017-09-29 |
公开(公告)号: | CN108962735B | 公开(公告)日: | 2020-12-22 |
发明(设计)人: | 黄意君;杨宝如;谢东衡 | 申请(专利权)人: | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
主分类号: | H01L21/28 | 分类号: | H01L21/28;H01L29/423 |
代理公司: | 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 | 代理人: | 章社杲;李伟 |
地址: | 中国台*** | 国省代码: | 台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 时间 依赖性 击穿 缓解 | ||
1.一种形成晶体管的方法,包括:
在衬底上方形成具有开口的介电层;
在所述开口内形成多层栅极金属堆叠件以覆盖所述开口的侧壁和所述介电层的顶面;
将间隔件层沉积在所述多层栅极金属堆叠件上;
用各向异性回蚀刻工艺蚀刻所述间隔件层以在所述多层栅极金属堆叠件覆盖所述开口的侧壁的部分上形成间隔件;
将金属沉积在所述多层栅极金属堆叠件上以填充所述开口;以及
在沉积所述金属之后,平坦化所述介电层的顶面以从所述介电层的所述顶面去除所述多层栅极金属堆叠件和所述金属。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,形成所述多层栅极金属堆叠件包括:
在所述开口中沉积高k电介质以覆盖所述开口的侧壁和所述介电层的顶面;以及
在所述高k电介质上方共形地沉积栅极金属层。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,形成所述金属包括形成具有直线型的侧面。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述栅极金属层包括覆盖层、一个或多个金属层和功函金属堆叠件。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,沉积所述间隔件层包括使用化学汽相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)或等离子体增强CVD(PECVD)工艺沉积所述间隔件层。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述间隔件层包括氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON)、碳掺杂的氮化硅(SiCN)或碳氧化硅(SiOxCy)。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述金属包括氮化钛(TiN)层和钨(W)金属堆叠件。
8.一种晶体管结构,包括:
衬底;
两个相对间隔件,位于所述衬底上;
第一电介质,设置在所述两个相对间隔件之间的所述衬底上方;
第二电介质,共形地沉积在所述两个相对间隔件之间和所述第一电介质上方;
多层栅极金属堆叠件,共形地沉积在所述第二电介质上方,其中,所述多层栅极金属堆叠件包括第一凹槽,所述第一凹槽具有侧面和位于所述侧面之间的底面,其中,所述侧面和所述底面暴露所述多层栅极金属堆叠件的最顶层;
间隔件层,设置在所述第一凹槽的侧面上方以形成小于所述第一凹槽的第二凹槽;以及
金属,沉积至所述第二凹槽内。
9.根据权利要求8所述的晶体管结构,其中,所述间隔件层具有高达2.5nm的厚度。
10.根据权利要求8所述的晶体管结构,其中,所述间隔件层包括氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON)、碳掺杂的氮化硅(SiCN)或碳氧化硅(SiOxCy)。
11.根据权利要求8所述的晶体管结构,其中,所述金属包括氮化钛(TiN)层和钨(W)金属堆叠件。
12.根据权利要求8所述的晶体管结构,其中,所述第一凹槽包括介于10nm和15nm之间的孔径,并且所述第二凹槽包括高达5nm的孔径。
13.根据权利要求8所述的晶体管结构,其中,所述两个相对间隔件具有介于20nm和25nm之间的高度。
14.根据权利要求8所述的晶体管结构,其中,所述第一电介质包括界面氧化物。
15.根据权利要求8所述的晶体管结构,其中,所述第二电介质包括高k电介质。
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