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申请/专利权人：上海华力集成电路制造有限公司
申请日：2022-04-14
公开（公告）日：2022-07-29
公开（公告）号：CN114823878A
主分类号：H01L29/423
分类号：H01L29/423;H01L29/49;H01L29/78;H01L21/336;H01L21/8238
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2022.08.16#实质审查的生效;2022.07.29#公开
摘要：本发明公开了一种具有HKMG的MOS晶体管，包括NMOS，NMOS的第一栅极结构，形成在第一栅极凹槽中，包括栅介质层、第一阻挡层、N型功函数金属层和金属导电材料层的叠加结构；第一阻挡层采用ALD‑TiAl组成，ALD‑TiAl中还含有C原子；N型功函数金属层采用PVD工艺生长形成。本发明还公开了一种具有HKMG的MOS晶体管的制造方法。本发明在满足阻挡金属导电材料层的金属向下扩散的条件下，能进一步减少N型功函数金属层的厚度，从而有利于金属导电材料层的填充并优化器件性能。
主权项：1.一种具有HKMG的MOS晶体管，其特征在于：MOS晶体管包括NMOS，所述NMOS的栅极结构为第一栅极结构，所述第一栅极结构形成在位于NMOS的形成区域的第一栅极凹槽中；所述第一栅极结构包括栅介质层、第一阻挡层、N型功函数金属层和金属导电材料层的叠加结构；所述栅介质层中包括高介电常数材料层；所述第一阻挡层采用ALD-TiAl组成，所述ALD-TiAl表示采用ALD工艺生长形成的TiAl组成，所述ALD-TiAl中还含有C原子；所述N型功函数金属层采用PVD工艺生长形成；利用所述ALD-TiAl的平整性优于PVD工艺生长的所述N型功函数金属层的平整性以及所述ALD-TiAl中含有C原子的结构特性使所述第一阻挡层具有阻挡所述金属导电材料层的金属向下扩散的功能；利用所述ALD-TiAl本身所具有的功函数特征，使所述第一阻挡层代替部分所述N型功函数金属层的厚度，使所述N型功函数金属层的厚度小于所需厚度，从而使所述N型功函数金属层的厚度降低，所述金属导电材料层在所述第一栅极凹槽中的填充区域增加，所述金属导电材料层的体积和填充工艺窗口增加。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 上海华力集成电路制造有限公司 具有HKMG的MOS晶体管及其制造方法
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