[發(fā)明專利]一種半導體器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910243970.3
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN101840887A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹海洲;朱慧瓏;駱志炯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088;H01L29/08
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 張磊

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)將半導體襯底中隔離為至少兩個小區(qū)；

b)在第一小區(qū)中形成位于半導體襯底中的屬于NMOS器件的第一源極擴展區(qū)和第一漏極擴展區(qū)，以及在所述半導體襯底上的、位于第一源極擴展區(qū)和第一漏極擴展區(qū)之間的第一柵極介質(zhì)層和第一柵電極層；

在第二小區(qū)中形成位于半導體襯底中的屬于PMOS器件的第二源極擴展區(qū)和第二漏極擴展區(qū)，以及在所述半導體襯底上的、位于第二源極擴展區(qū)和第二漏極擴展區(qū)之間的第二柵極介質(zhì)層和第二柵電極層；

c)在所述第一源極擴展區(qū)和第一漏極擴展區(qū)上方、形成第一功函數(shù)調(diào)諧層，所述第一功函數(shù)調(diào)諧層的功函數(shù)或等效功函數(shù)接近或低于硅的導帶邊緣，在所述第二源極擴展區(qū)和第二漏極擴展區(qū)上方、形成第二功函數(shù)調(diào)諧層，所述第二功函數(shù)調(diào)諧層的功函數(shù)或等效功函數(shù)接近或大于硅的價帶邊緣；

e)在所述第一區(qū)域中形成第一源極區(qū)和第一漏極區(qū)域，并且在所述第二區(qū)域中形成第二源極區(qū)和第二漏極區(qū)域。

2.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，其中所述第一功函數(shù)調(diào)諧層的功函數(shù)小于4.3電子伏，所述第二功函數(shù)調(diào)諧層的功函數(shù)大于4.9電子伏。

3.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述步驟b)包括：

覆蓋所述第一小區(qū)的襯底表面形成第一柵極介質(zhì)層和第一柵電極層，以及覆蓋所述第二小區(qū)的襯底表面形成第二柵極介質(zhì)層和第二柵電極層，在所述第一、第二柵電極層表面進行光刻、形成掩膜，并刻蝕所述第一、第二柵極介質(zhì)層和所述第一、第二柵電極層，直至露出所述半導體襯底。

4.如權(quán)利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述步驟b)包括：

覆蓋所述第一小區(qū)的襯底表面形成第一柵極介質(zhì)層和第一柵電極層，以及覆蓋所述第二小區(qū)的襯底表面形成第二柵極介質(zhì)層和第二柵電極層，在所述第一、第二柵電極層表面進行光刻，形成掩膜，并刻蝕所述第一、第二柵電極層，直至露出所述第一、第二柵極介質(zhì)層。

5.如權(quán)利要求4所述的半導體器件的形成方法，其中所述步驟c)包括：

在所述第一源極擴展區(qū)和第一漏極擴展區(qū)上方、覆蓋所述第一柵介質(zhì)層的表面形成第一功函數(shù)調(diào)諧層；在所述第二源極擴展區(qū)和第二漏極擴展區(qū)的上方、覆蓋所述第二柵介質(zhì)層的表面形成第二功函數(shù)調(diào)諧層。

6.如權(quán)利要求3所述的半導體器件的形成方法，其中所述步驟c)包括：

在所述第一源極擴展區(qū)和第一漏極擴展區(qū)上方、覆蓋所述半導體襯底表面形成第一功函數(shù)調(diào)諧層；在所述第二源極擴展區(qū)和第二漏極擴展區(qū)上方、覆蓋所述半導體襯底表面形成第二功函數(shù)調(diào)諧層。

7.如權(quán)利要求5或6所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，其中在形成所述第一源、漏極擴展區(qū)和第二源、漏極擴展區(qū)之前，還可以進一步包括在第一柵堆疊和第二柵堆疊的側(cè)壁上形成隔離壁的步驟。

8.如權(quán)利要求5或6所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，其中形成所述第一功函數(shù)調(diào)諧層和第二功函數(shù)調(diào)諧層的步驟包括分別形成單層或者多層功函數(shù)調(diào)諧層的一次或多次工藝步驟。

9.如權(quán)利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述為一層的第一功函數(shù)調(diào)諧層的材料包括La、Er、Sc、LaO、La₂O₃、SrO及其組合。

10.如權(quán)利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述為一層的第二功函數(shù)調(diào)諧層的材料包括Pt。

11.如權(quán)利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述為多層的第一功函數(shù)調(diào)諧層至少包括La₂O₃層和第一柵介質(zhì)層。

12.如權(quán)利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述為多層的第二功函數(shù)調(diào)諧層至少包括Al₂O₃層和第二柵介質(zhì)層。