[發明專利]雙功函數半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 200810003129.2
• 申請日: 2008-01-10
• 公開（公告）號: CN101221922A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 張守仁;于洪宇;衛羅索·安那貝拉;傅莉塔;辜伯克·史蒂芬;貝思曼·斯基;辛葛馬拉·瑞休納;勞斯·安妮;楊希亞·巴特
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司;跨大學校際微電子卓越研究中心
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/84;H01L27/092;H01L27/12
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳晨

1.一種雙功函數半導體裝置的制造方法，包括下列步驟：

在基底的第一區域上形成第一裝置以及在該基底的第二區域上形成第二裝置，包括下列步驟：

在該基底的該第一區域與該第二區域上形成介電層，在該第一區域內的該介電層以及在該第二區域內的該介電層同時沉積而成；以及

提供柵電極于該第一區域與該第二區域的該介電層之上，位于該第一區域內的該柵電極與位于該第二區域內的該柵電極同時沉積而成；

形成上蓋層于該第一區域上并介于該介電層與該柵電極之間，以改變該第一區域內的該第一裝置的功函數；以及

注入雜質于該柵介電層與該柵電極間的界面處，以改變該第二區域內的該第二裝置的功函數。

2.如權利要求1所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中位于該第一區域內的該第一裝置為N型金屬氧化物半導體裝置。

3.如權利要求1或2所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中位于該第二區域內的該第二裝置為P型金屬氧化物半導體裝置。

4.如權利要求1-3中任一項所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中注入雜質介于柵介電層與該柵電極間的界面處以改變位于該第二區域內的該第二裝置的功函數早于形成該柵電極于該介電層的頂面上之前而施行。

5.如權利要求1-3中任一項所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中注入雜質于該柵介電層與該柵電極間的界面處以改變位于該第二區域內的該第二裝置的功函數在形成該柵電極之后施行。

6.如權利要求1-5中任一項所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，還包括提供上蓋層于該第二區域上并介于該介電層與該柵電極之間的步驟。

7.如權利要求6所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，還包括形成另一上蓋層以保護柵極的完整性。

8.如權利要求1-7中任一項所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中注入雜質于介于該柵介電層與該柵電極間的界面處以改變位于該第二區域內的該第二裝置的功函數包括通過離子注入方法以注入該雜質。

9.如權利要求8所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中通過該離子注入以注入雜質的步驟包括：

形成阻劑層于該介電層的特定位置處；以及

對不被該阻劑層所覆蓋的所述多個區域內施行離子注入程序。

10.如權利要求1-9中任一項所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，還包括調整前上蓋層及/或后上蓋層沉積氮化條件，以進一步調整該半導體裝置的功函數。

11.如權利要求1-10中任一項所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中該上蓋層包括氧化鏑。

12.如權利要求11所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，還包括通過選擇性濕蝕刻方法以移除該上蓋層。

13.如權利要求12所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中該選擇性濕蝕刻方法由具有低于pH5的低pH值溶液所施行。

14.如權利要求1-13中任一項所述的雙功函數半導體裝置的制造方法，其中該柵電極為完全金屬硅化電極。

15.一種雙功函數半導體裝置，包括具有第一型態以及第二型態的多個半導體裝置，所述多個半導體裝置分別包括：

柵介電層，位于基底上；以及

柵電極，位于該柵電極上；

其中具有該第一型態的所述多個半導體裝置的所述多個柵電極與具有該第二型態的所述多個半導體裝置的所述多個柵電極同時形成，而其中具有該第一型態的所述多個半導體裝置的所述多個柵介電層與具有該第二型態的所述多個半導體裝置的所述多個柵介電層同時形成但位于該柵介電層與該柵電極間的界面處包括不同雜質。