[发明专利]一种适用于NMOS器件的金属栅功函数的调节方法

摘要

一种适用于NMOS器件的金属栅功函数的调节方法，利用物理汽相淀积方法在高K介质上面淀积一层金属氮化物膜或金属膜，作为金属栅电极，然后采用离子注入方法往金属栅电极中注入Tb或Er或Yb或Sr等元素，通过高温热退火将掺杂金属离子驱进到金属栅电极与高K栅介质的界面上形成堆积或者通过界面反应在高K栅介质与SiO2的界面上形成偶极子，达到调节金属栅有效功函数的目的。此方法具有普适性，工艺简单方便，调节金属栅功函数的能力强，与CMOS工艺兼容性很好。

主权项

一种适用于NMOS器件的金属栅功函数的调节方法，其主要步骤如下：步骤1)器件隔离形成后界面氧化层SiOx或SiON的形成：于600‑900℃下，20‑120秒快速热氧化形成；步骤2)高介电常数栅介质薄膜的形成：采用PVD方法，利用磁控反应溅射工艺交替溅射Hf‑La靶和Hf靶淀积形成HfLaON或交替溅射Hf靶和Si靶淀积形成HfSiON栅介质；步骤3)淀积高介电常数介质薄膜后快速热退火：于600‑1050℃下，10‑120秒热退火；步骤4)金属栅电极形成：采用PVD方法，利用磁控反应溅射淀积金属氮化物栅；步骤5)N型金属离子注入对金属氮化物栅进行掺杂；步骤6)刻蚀形成金属栅电极；步骤7)热退火：温度350‑1050℃；步骤8)背面欧姆接触形成：采用PVD方法，利用直流溅射工艺在背面沉积Al‑Si膜；步骤9)合金：380‑450℃温度下，在合金炉内N2中合金退火30‑60分。