公开(公告)号：CN101661901B

公开(公告)日：2012-05-30

申请号：CN200910159771.4

申请日：2009-07-20

Applicant: 台湾积体电路制造股份有限公司

Inventor： 益冈有里 ,  徐鹏富 ,  黄焕宗 ,  黄国泰 ,  卡罗斯H·迪雅兹 ,  侯永田

IPC: H01L21/82 ,  H01L21/8238 ,  H01L21/283 ,  H01L27/02 ,  H01L27/092

CPC classification number: H01L29/4925 ,  H01L21/28061 ,  H01L21/28185 ,  H01L21/28194 ,  H01L21/823842 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517

Abstract: 本发明提供一种制造半导体元件的方法与半导体元件。该方法提供一半导体基底，其具有一第一区与一第二区；形成一高介电常数介电层于该半导体基底上；形成一第一盖层与一第二盖层于该高介电常数介电层上，该第一盖层覆盖该第一区而该第二盖层覆盖该第二区；形成一含硅层于该第一与第二盖层上；形成一金属层于该含硅层上；以及形成一第一栅极堆叠于该第一区上与一第二栅极堆叠于该第二区上。该第一栅极堆叠包括该高介电常数介电层、该第一盖层、该含硅层与该金属层，且该第二栅极堆叠包括该高介电常数介电层、该第二盖层、该含硅层与该金属层。本发明的半导体元件包括的临界电压、驱动电流、关电流的晶体管性能等具有较少的尺寸依赖度。

公开(公告)号：CN101661901A

公开(公告)日：2010-03-03

申请号：CN200910159771.4

申请日：2009-07-20

Applicant: 台湾积体电路制造股份有限公司

Inventor： 益冈有里 ,  徐鹏富 ,  黄焕宗 ,  黄国泰 ,  卡罗斯H·迪雅兹 ,  侯永田

IPC: H01L21/82 ,  H01L21/8238 ,  H01L21/283 ,  H01L27/02 ,  H01L27/092

CPC classification number: H01L29/4925 ,  H01L21/28061 ,  H01L21/28185 ,  H01L21/28194 ,  H01L21/823842 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517

Abstract: 本发明提供一种制造半导体元件的方法与半导体元件。该方法提供一半导体基底，其具有一第一区与一第二区；形成一高介电常数介电层于该半导体基底上；形成一第一盖层与一第二盖层于该高介电常数介电层上，该第一盖层覆盖该第一区而该第二盖层覆盖该第二区；形成一含硅层于该第一与第二盖层上；形成一金属层于该含硅层上；以及形成一第一栅极堆叠于该第一区上与一第二栅极堆叠于该第二区上。该第一栅极堆叠包括该高介电常数介电层、该第一盖层、该含硅层与该金属层，且该第二栅极堆叠包括该高介电常数介电层、该第二盖层、该含硅层与该金属层。本发明的半导体元件包括的临界电压、驱动电流、关电流的晶体管性能等具有较少的尺寸依赖度。

公开(公告)号：CN101673765A

公开(公告)日：2010-03-17

申请号：CN200910169146.8

申请日：2009-09-11

Applicant: 台湾积体电路制造股份有限公司

Inventor： 黄焕宗 ,  杨士洪 ,  益冈有里 ,  后藤贤一

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/49 ,  H01L27/04 ,  H01L21/336 ,  H01L21/28

CPC classification number: H01L29/7833 ,  H01L21/28088 ,  H01L29/42376 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66545 ,  H01L29/66553 ,  H01L29/6656 ,  H01L29/6659

Abstract: 本发明提供一种半导体装置及其制造方法。上述半导体装置包括一半导体基板，其具有一源极区和一漏极区，上述半导体基板定义从上述源极区至上述漏极区的一第一尺寸；一栅极堆叠结构，设置于上述半导体基板上，且水平地部分介于上述源极区和上述漏极区之间。上述栅极堆叠结构包括一第一金属物，设置于上述高介电常数介电层上，上述第一金属物具有一第一功函数且定义平行于上述第一尺寸的一第二尺寸；一第二金属物，其具有不同于上述第一功函数的一第二功函数且定义平行于上述第一尺寸的一第三尺寸，上述第三尺寸小于上述第二尺寸。本发明提供的半导体装置及其制造方法能够增加调整短通道效应和起始电压的自由度。

公开(公告)号：CN101673765B

公开(公告)日：2011-08-31

申请号：CN200910169146.8

申请日：2009-09-11

Applicant: 台湾积体电路制造股份有限公司

Inventor： 黄焕宗 ,  杨士洪 ,  益冈有里 ,  后藤贤一

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/49 ,  H01L27/04 ,  H01L21/336 ,  H01L21/28

CPC classification number: H01L29/7833 ,  H01L21/28088 ,  H01L29/42376 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66545 ,  H01L29/66553 ,  H01L29/6656 ,  H01L29/6659

Abstract: 本发明提供一种半导体装置及其制造方法。上述半导体装置包括半导体基板，其具有源极区和漏极区，半导体基板定义从源极区至漏极区的第一尺寸；栅极堆叠结构，设置于半导体基板上且水平地部分介于源极区和漏极区之间。栅极堆叠结构包括第一金属物，设置于高介电常数介电层上且邻接源极区和漏极区的边缘，第一金属物具有第一功函数且定义平行于第一尺寸的第二尺寸；第二金属物，介于源极区和漏极区之间，其具有不同于第一功函数的第二功函数且定义平行于第一尺寸的第三尺寸，第三尺寸小于第二尺寸，第一功函数接近于能带的带隙中间值，第二功函数接近于能带的带隙边缘值。本发明能够增加调整短通道效应和起始电压的自由度。

公开(公告)号：CN101714507A

公开(公告)日：2010-05-26

申请号：CN200910178783.1

申请日：2009-09-30

Applicant: 台湾积体电路制造股份有限公司

Inventor： 益冈有里 ,  杨士洪 ,  林秉顺

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/28 ,  H01L29/78 ,  H01L29/423

CPC classification number: H01L21/28114 ,  H01L21/28088 ,  H01L29/42376 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/7833

Abstract: 本发明提供一种制造具有金属栅极堆叠的半导体装置及其制造方法，其中该方法包括：于一半导体基底上形成一高介电常数介电材料层；于该高介电常数介电材料层上形成一金属栅极层；于该金属栅极层上形成一顶栅极层；图案化该顶栅极层、该金属栅极层及该高介电常数介电材料层以形成一栅极堆叠；进行一蚀刻工艺以选择性地凹蚀该金属栅极层；以及于该栅极堆叠的侧壁上形成一栅极间隙壁。

公开(公告)号：CN101685780A

公开(公告)日：2010-03-31

申请号：CN200910166436.7

申请日：2009-08-17

Applicant: 台湾积体电路制造股份有限公司

Inventor： 益冈有里 ,  黄焕宗

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

CPC classification number: H01L29/78 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/823807 ,  H01L21/823835 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66545 ,  H01L29/6659 ,  H01L29/7833 ,  H01L29/7845

Abstract: 本发明公开一种半导体装置及制造具有金属栅极堆叠的半导体装置的方法，其中该方法包括：于一半导体基底上形成一高介电常数介电材料层；于该高介电常数介电材料层上形成一第一金属层；于该第一金属层上形成一硅层；图案化该硅层、第一金属层及高介电常数介电材料层以形成具有一栅极长度小于50nm的栅极堆叠；以及进行硅化工艺以将该硅层完全转变成一硅化电极。本发明提供具有金属栅极堆叠的半导体装置，其中当硅层转变成硅化层时，金属层混合硅层，且在栅极堆叠中造成应力。本发明中，应力与功函数可分开设计并适当的调整，本发明也消除了一般方法中由应力对高介电常数介电材料与基底所造成的损坏。