公开(公告)号：CN101218684A

公开(公告)日：2008-07-09

申请号：CN200580038832.1

申请日：2005-11-01

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： N·A·小博杰尔祖克 ,  C·小伽布拉尔 ,  E·A·卡蒂尔 ,  M·M·弗兰克 ,  E·P·古塞夫 ,  S·古哈 ,  P·C·杰米森 ,  R·詹米 ,  V·纳拉亚南 ,  V·K·帕鲁许里

IPC: H01L29/792 ,  H01L29/76 ,  H01L29/94 ,  H01L31/00 ,  H01L21/336

CPC classification number: H01L29/513 ,  H01L21/28194 ,  H01L21/2822 ,  H01L21/823828 ,  H01L21/823857 ,  H01L29/495 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/4975 ,  H01L29/517 ,  H01L29/518

Abstract: 一种半导体结构，包括在栅介质和栅电极之间的Vt稳定层。该Vt稳定层能够将该结构的阈电压和平带电压稳定到目标值、并包含氮化的金属氧化物或无氮的金属氧化物，其条件是，当所述Vt稳定层包含无氮的金属氧化物时，所述半导体衬底和所述栅介质中的至少一个含氮。本发明还提供制造这种结构的方法。

公开(公告)号：CN110718447B

公开(公告)日：2023-10-24

申请号：CN201910608841.3

申请日：2019-07-08

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： M·M·弗兰克 ,  李锦良 ,  E·A·卡蒂埃 ,  V·纳拉亚南 ,  J·弗姆派瑞 ,  S·亚博尔 ,  O·格鲁申克夫 ,  H·贾甘纳坦

IPC: H01L21/02 ,  H01L21/28 ,  H01L27/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/51 ,  H01L23/64

Abstract: 本公开的实施例涉及绝缘体‑金属结构中的铪基或锆基氧化物的快速再结晶。一种用于将包括IV型过渡金属的电介质材料转变成结晶材料的方法，该方法包括：在支撑衬底上形成包括IV型过渡金属的主要为非晶的电介质材料，作为具有微尺度或更小的尺度的电气器件的组件；以及通过暴露于能量小于100毫秒并且在一些情况下小于10微秒的持续时间，将包括IV型过渡金属的主要为非晶的电介质材料转变成结晶的晶体结构。得到的材料完全结晶或部分结晶，并且包含亚稳铁电相，诸如空间群Pca21或Pmn21的极性斜方晶相。在转变成结晶的晶体结构期间，电气器件的相邻定位的组件不被损坏。

公开(公告)号：CN108475693B

公开(公告)日：2021-12-24

申请号：CN201680078837.5

申请日：2016-11-22

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： 鲍如强 ,  S·克瑞什南 ,  权彦五 ,  V·纳拉亚南

IPC: H01L29/00 ,  H01L21/28

Abstract: 一种用于制造半导体器件的栅叠层的方法包括：在器件的沟道区上方形成第一介电层，在第一介电层上形成第一氮化物层，在第一氮化物层上方形成第一栅金属层，在第一栅极金属层上方形成覆盖层，去除覆盖层和第一栅极金属层的部分以暴露栅叠层的p型场效应晶体管(pFET)区中的所述第一氮化物层的一部分，在第一氮化物层和覆盖层上沉积清除层，在清除层上沉积第二氮化物层，以及在第二氮化物层上沉积栅电极材料。

公开(公告)号：CN110718447A

公开(公告)日：2020-01-21

申请号：CN201910608841.3

申请日：2019-07-08

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： M·M·弗兰克 ,  李锦良 ,  E·A·卡蒂埃 ,  V·纳拉亚南 ,  J·弗姆派瑞 ,  S·亚博尔 ,  O·格鲁申克夫 ,  H·贾甘纳坦

IPC: H01L21/02 ,  H01L21/28 ,  H01L27/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/51 ,  H01L23/64

Abstract: 本公开的实施例涉及绝缘体-金属结构中的铪基或锆基氧化物的快速再结晶。一种用于将包括IV型过渡金属的电介质材料转变成结晶材料的方法，该方法包括：在支撑衬底上形成包括IV型过渡金属的主要为非晶的电介质材料，作为具有微尺度或更小的尺度的电气器件的组件；以及通过暴露于能量小于100毫秒并且在一些情况下小于10微秒的持续时间，将包括IV型过渡金属的主要为非晶的电介质材料转变成结晶的晶体结构。得到的材料完全结晶或部分结晶，并且包含亚稳铁电相，诸如空间群Pca21或Pmn21的极性斜方晶相。在转变成结晶的晶体结构期间，电气器件的相邻定位的组件不被损坏。

公开(公告)号：CN101842898B

公开(公告)日：2013-08-14

申请号：CN200880113646.3

申请日：2008-09-30

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： M·M·弗兰克 ,  A·库马尔 ,  V·纳拉亚南 ,  V·帕鲁丘里 ,  J·斯雷特

IPC: H01L27/11 ,  H01L21/8244

CPC classification number: H01L27/1104 ,  H01L27/11 ,  H01L27/1108

Abstract: 本发明提供了用于组合彼此具有不同阈值电压要求的晶体管的技术。在一方面，一种半导体装置包含：基板，其具有第一和第二nFET区域，以及第一和第二pFET区域；在基板上的位于第一nFET区域上方的逻辑nFET；在基板上的位于第一pFET区域上方的逻辑pFET；在基板上的位于第二nFET区域上方的SRAM nFET；以及在基板上的位于第二pFET区域上方的SRAM pFET，各自包含栅堆叠，所述栅堆叠具有位于高K层上方的金属层。逻辑nFET栅堆叠还包含覆盖层，将金属层与高K层分开，其中覆盖层还被配置为相对于逻辑pFET、SRAM nFET、以及SRAM pFET中的一个或更多个的阈值电压，偏移逻辑nFET的阈值电压。

公开(公告)号：CN101930996B

公开(公告)日：2012-09-05

申请号：CN201010205178.1

申请日：2010-06-13

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： 安藤崇志 ,  崔畅桓 ,  M·M·弗兰克 ,  V·纳拉亚南

IPC: H01L29/49 ,  H01L29/78 ,  H01L21/28 ,  H01L21/336

CPC classification number: H01L21/28088 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517 ,  H01L29/518 ,  H01L29/665 ,  H01L29/6659 ,  H01L29/7833

Abstract: 本发明涉及一种半导体结构及其形成方法。一种高k栅极电介质和金属栅极结构的叠层包括下金属层、清除金属层以及上金属层。该清除金属层满足以下两个标准：1)是其中反应Si+2/y MxOy→2x/y M+SiO2的吉布斯自由能变化为正性的金属(M)，2)是其用于形成氧化物的每氧原子吉布斯自由能与下金属层的材料和上金属层的材料相比负性更强的金属。当氧原子通过栅极电极而朝向高k栅极电介质扩散时，满足这些标准的清除金属层俘获这些氧原子。另外，清除金属层远程地减小位于高k电介质下方的氧化硅界面层的厚度。结果，减小了整个栅极电介质的等效氧化物厚度(EOT)，并且即使在CMOS集成期间的高温处理之后，场效应晶体管仍保持恒定的阈值电压。

公开(公告)号：CN101814502B

公开(公告)日：2012-06-20

申请号：CN201010004777.7

申请日：2010-01-20

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： 权彦五 ,  S·A·克里施南 ,  安藤孝 ,  M·P·胡齐克 ,  M·M·弗兰克 ,  W·K·汉森 ,  R·杰哈 ,  梁越 ,  V·纳拉亚南 ,  R·拉马钱德兰 ,  K·K·H·黄

IPC: H01L27/092 ,  H01L29/49 ,  H01L21/8238 ,  H01L21/28

CPC classification number: H01L21/823842 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/823807 ,  H01L21/823857 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517

Abstract: 本发明涉及一种具有双金属栅极的半导体器件以及制造方法。一种半导体器件包括：半导体衬底；形成在所述衬底上的PFET，所述PFET包括设置在所述衬底上的SiGe层、设置在所述SiGe层上的高k电介质层、设置在所述高k电介质层上的第一金属层、设置在所述第一金属层上的第一中间层、设置在所述第一中间层上的第二金属层、设置在所述第二金属层上的第二中间层、以及设置在所述第二中间层上的第三金属层；形成在所述衬底上的NFET，所述NFET包括设置在所述衬底上的所述高k电介质层、设置在所述高k电介质层上的所述第二中间层、以及设置在所述第二中间层上的所述第三金属层。可选地，省去所述第一金属层。一种制造该器件的方法包括提供SiO2和α-Si层或dBARC层。

公开(公告)号：CN101930996A

公开(公告)日：2010-12-29

申请号：CN201010205178.1

申请日：2010-06-13

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： 安藤崇志 ,  崔畅桓 ,  M·M·弗兰克 ,  V·纳拉亚南

IPC: H01L29/49 ,  H01L29/78 ,  H01L21/28 ,  H01L21/336

CPC classification number: H01L21/28088 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517 ,  H01L29/518 ,  H01L29/665 ,  H01L29/6659 ,  H01L29/7833

Abstract: 本发明涉及一种半导体结构及其形成方法。一种高k栅极电介质和金属栅极结构的叠层包括下金属层、清除金属层以及上金属层。该清除金属层满足以下两个标准：1)是其中反应Si+2/y MxOy→2x/y M+SiO2的吉布斯自由能变化为正性的金属(M)，2)是其用于形成氧化物的每氧原子吉布斯自由能与下金属层的材料和上金属层的材料相比负性更强的金属。当氧原子通过栅极电极而朝向高k栅极电介质扩散时，满足这些标准的清除金属层俘获这些氧原子。另外，清除金属层远程地减小位于高k电介质下方的氧化硅界面层的厚度。结果，减小了整个栅极电介质的等效氧化物厚度(EOT)，并且即使在CMOS集成期间的高温处理之后，场效应晶体管仍保持恒定的阈值电压。

公开(公告)号：CN101409234B

公开(公告)日：2010-10-20

申请号：CN200810128976.1

申请日：2008-06-27

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： S·古哈 ,  F·R·迈克费里 ,  V·纳拉亚南 ,  V·K·帕鲁楚利 ,  J·J·约卡斯

IPC: H01L21/285 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78 ,  H01L29/423 ,  C23C16/40

CPC classification number: H01L21/28088 ,  H01L21/28194 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517 ,  H01L29/518

Abstract: 一种半导体结构及其制造方法，涉及在高k栅极电介质/界面层的叠层上形成包含电正性金属的覆盖层，其避免化学和物理地更改高k栅极电介质和界面层。该方法包括在大约400℃或更低的温度下包含电正性金属的前体的化学汽相沉积。本发明也提供半导体结构例如MOSCAP和MOSFET，其包括位于高k栅极电介质和界面层的叠层上的化学汽相沉积的包含电正性金属的覆盖层。CVD包含电正性金属的覆盖层的存在不会物理或化学地更改高k栅极电介质和界面层。

公开(公告)号：CN101361173A

公开(公告)日：2009-02-04

申请号：CN200780001799.4

申请日：2007-01-03

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： M·P·胡齐克 ,  B·B·多里斯 ,  S·古哈 ,  R·詹米 ,  V·纳拉亚南 ,  V·K·帕鲁许里 ,  Y·Y·王 ,  K·孔洪翁

IPC: H01L21/336

CPC classification number: H01L29/517 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/823828 ,  H01L21/823857 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/513 ,  H01L29/78 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 提供半导体结构，例如场效应晶体管(FET)和/或金属－氧化物－半导体电容器(MOSCAP)，其中通过向包含金属的材料层中引入金属杂质来改变导电电极叠层的功函数，该包含金属的材料层与导电电极一起存在于电极叠层中。金属杂质的选择取决于电极具有n型功函数还是p型功函数。本发明还提供一种制造该半导体结构的方法。金属杂质的引入可以通过共沉积这样的层而实现，该层包含包含金属的材料和改变功函数的金属材料，形成其中在包含金属的材料的层之间存在金属杂质层的叠层，或者通过在包含金属的材料之上和/或之下形成包括金属杂质的材料层，然后加热该结构以将金属杂质引入包含金属的材料中而实现。