[发明专利]半导体器件栅极叠层在审
| 申请号： | 201780006616.1 | 申请日： | 2017-01-06 |
| 公开（公告）号： | CN108604595A | 公开（公告）日： | 2018-09-28 |
| 发明（设计）人： | 鲍如强;S·克瑞什南;权彦五;V·纳拉亚南 | 申请（专利权）人： | 国际商业机器公司 |
| 主分类号： | H01L29/49 | 分类号： | H01L29/49;H01L21/8238;H01L27/092 |
| 代理公司： | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人： | 刘倜 |
| 地址： | 美国*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氮化物层 介电层 覆盖层 阻挡层 沉积 半导体器件 栅极金属层 栅极叠层 清除层 沉积栅极电极 栅极堆叠 栅金属层 沟道区 暴露 去除 制造 | ||
1.一种用于制造半导体器件的栅极叠层的方法，所述方法包括：
在所述器件的沟道区上方形成第一介电层；
在所述第一介电层上方形成阻挡层；
在所述阻挡层上方形成第一栅极金属层；
在所述第一栅极金属层上方形成覆盖层；
去除所述阻挡层，所述第一栅极金属层和所述覆盖层的部分以暴露所述栅极堆叠的p型场效应晶体管(pFET)区域中的所述第一介电层的一部分；
在所述覆盖层和所述第一介电层的暴露部分之上沉积第一氮化物层；
在所述第一氮化物层之上沉积清除层；
在所述清除层之上沉积第二氮化物层；以及
在所述第二氮化物层上沉积栅极电极材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电介质层包括氧化物材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述阻挡层包括金属氮化物材料。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一栅极金属层包括TiAlC或TiAl、Ti、Al、TiAlC、NbAlC。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一氮化物层包括TiN或TaN。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一氮化物层包含TaN。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二氮化物层包括TiN。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述栅电极材料包括W。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成所述栅极叠层之前形成与所述栅极叠层相邻的源极/漏极区域。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成所述栅极叠层之前：
在所述器件的所述沟道区上方形成牺牲栅叠层；
沿着所述牺牲栅极叠层的侧壁形成间隔件；
形成与所述牺牲栅极叠层相邻的器件的源极/漏极区域；
在所述间隔件周围形成绝缘体材料层；以及
去除牺牲栅极叠层以暴露所述器件的所述沟道区。
11.一种半导体器件，包括：
设置在所述器件的沟道区上方的栅极叠层，所述栅极叠层包括n型场效应晶体管(nFET)部分，包括：
设置在衬底上的介电层；
设置在所述介电层上的阻挡层；
设置在所述阻挡层上的第一栅极金属层；
设置在所述第一栅极金属层上的覆盖层；
设置在所述覆盖层上的第一氮化物层；
设置在所述第一氮化物层上的清除层；
设置在所述清除层上的第二氮化物层；以及
设置在所述第二氮化物层上的栅极电极。
12.根据权利要求11所述的器件，还包括p型场效应晶体管(pFET)部分，包括：
设置于所述衬底上的所述介电层；
设置在所述介电层上的所述第一氮化物层；
设置在第一氮化物层上的所述清除层；
设置在所述扫气层上的所述第二氮化物层；以及
设置在所述第二氮化物层上的栅极电极。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的器件，其中所述第一电介质层包括氧化物材料。
14.根据权利要求11或权利要求12所述的器件，其中所述阻挡层包括金属氮化物材料。
15.根据权利要求11或权利要求12所述的器件，其中所述栅电极材料包括W。
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