公开(公告)号：CN103718295A

公开(公告)日：2014-04-09

申请号：CN201280037577.9

申请日：2012-07-30

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： 安藤崇志 ,  崔畅桓 ,  M·M·弗兰克 ,  权彦五 ,  V·纳拉亚南

IPC: H01L29/00

CPC classification number: H01L27/0922 ,  H01L21/823807 ,  H01L29/16 ,  H01L29/161 ,  H01L29/42364 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517

Abstract: 一种结构具有半导体衬底（8）以及置于所述衬底（8）上的nFET和pFET。所述pFET具有形成在半导体衬底（8）的表面上或内的半导体SiGe沟道区、以及具有覆盖在所述沟道区上的氧化物层（20）和覆盖在所述氧化物层（20）上的高k电介质层（30）的栅极电介质。栅极电极覆盖栅极电介质并且具有邻接所述高k层的下金属层（40）、邻接所述下金属层（40）的清除金属层（50）以及邻接所述清除金属层（50）的上金属层（60）。

公开(公告)号：CN102714177A

公开(公告)日：2012-10-03

申请号：CN201180006611.1

申请日：2011-01-14

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： P.阿杜苏米利 ,  A.卡尔莱加里 ,  J.B.张 ,  崔畅桓 ,  M.M.弗兰克 ,  M.吉罗姆 ,  V.纳拉亚南

IPC: H01L21/8232 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/088 ,  H01L29/772

CPC classification number: H01L29/4966 ,  H01L21/28088 ,  H01L29/513

Abstract: 一种场效应晶体管器件及方法，该场效应晶体管器件包括半导体基板、覆盖于该半导体基板上并优选为高介电常数栅极层的电介质栅极层、以及覆盖于该栅极电介质层上的导电的氧阻障层。在一个实施例中，在栅极电介质层与氧阻障层之间具有导电层。在另一个实施例中，在氧阻障层上具有低电阻率金属层。

公开(公告)号：CN102714177B

公开(公告)日：2016-01-06

申请号：CN201180006611.1

申请日：2011-01-14

Applicant: 国际商业机器公司

Inventor： P.阿杜苏米利 ,  A.卡尔莱加里 ,  J.B.张 ,  崔畅桓 ,  M.M.弗兰克 ,  M.吉罗姆 ,  V.纳拉亚南

IPC: H01L21/8232 ,  H01L21/8234 ,  H01L27/088 ,  H01L29/772

CPC classification number: H01L29/4966 ,  H01L21/28088 ,  H01L29/513

Abstract: 一种场效应晶体管器件及方法，该场效应晶体管器件包括半导体基板、覆盖于该半导体基板上并优选为高介电常数栅极层的电介质栅极层、以及覆盖于该栅极电介质层上的导电的氧阻障层。在一个实施例中，在栅极电介质层与氧阻障层之间具有导电层。在另一个实施例中，在氧阻障层上具有低电阻率金属层。

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：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。