[發(fā)明專利]CMOS晶體管及制作方法、NMOS晶體管及制作方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110318999.0 | 申請日： | 2011-10-19 |
| 公開（公告）號： | CN103066019A | 公開（公告）日： | 2013-04-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 平延磊;鮑宇 | 申請（專利權(quán)）人： | 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司 |
| 主分類號： | H01L21/8238 | 分類號： | H01L21/8238;H01L27/092;H01L21/336;H01L29/78 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 駱蘇華 |
| 地址： | 201203 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | cmos 晶體管 制作方法 nmos | ||
1.一種CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，包括：
提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括：NMOS晶體管區(qū)域和PMOS晶體管區(qū)域；
在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵介質(zhì)層；
在所述柵介質(zhì)層上形成功函數(shù)金屬層，所述功函數(shù)金屬層的功函數(shù)位于PMOS晶體管功函數(shù)范圍；
在所述NMOS晶體管區(qū)域?qū)?yīng)的功函數(shù)金屬層中進(jìn)行N型離子注入；
在所述功函數(shù)金屬層上形成多晶硅層；
分別刻蝕所述NMOS晶體管區(qū)域和所述PMOS晶體管區(qū)域上的所述多晶硅層、功函數(shù)金屬層和柵介質(zhì)層，形成NMOS晶體管區(qū)域?qū)?yīng)的柵極結(jié)構(gòu)和PMOS晶體管區(qū)域?qū)?yīng)的柵極結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層的材料為高K介質(zhì)材料。
3.如權(quán)利要求2所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層采用ALD或CVD方法形成。
4.如權(quán)利要求2或3所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層的厚度范圍包括：
5.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述CMOS晶體管的制作方法還包括：在形成所述功函數(shù)金屬層之后，進(jìn)行快速熱氧化處理或/和快速熱氮化處理。
6.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述功函數(shù)金屬層的功函數(shù)大于或等于4.8eV且小于或等于5.1eV。
7.如權(quán)利要求6所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述功函數(shù)金屬層的材料包括：氮化鉭或氮化鈦。
8.如權(quán)利要求7所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述功函數(shù)金屬層的厚度范圍包括：
9.如權(quán)利要求7所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述功函數(shù)金屬層采用ALD或PVD方法形成。
10.如權(quán)利要求9所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，形成所述功函數(shù)金屬層的溫度范圍包括：300℃～500℃。
11.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述N型離子注入包括注入砷離子、銻離子或碲離子。
12.如權(quán)利要求11所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述N型離子注入的能量范圍包括：0.6KeV～25KeV。
13.如權(quán)利要求11所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述N型離子注入的劑量范圍包括：1E15/平方厘米～1E16/平方厘米。
14.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述CMOS晶體管的制作方法還包括：在形成所述柵極結(jié)構(gòu)之后，分別在每個柵極結(jié)構(gòu)的周圍形成位于半導(dǎo)體襯底上的側(cè)墻；以所述側(cè)墻為掩模，進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，在所述NMOS晶體管區(qū)域中形成第一源/漏區(qū)，且在所述PMOS晶體管區(qū)域中形成第二源/漏區(qū)。
15.如權(quán)利要求14所述的CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述CMOS晶體管的制作方法還包括：在形成所述第一源/漏區(qū)和第二源/漏區(qū)之后，進(jìn)行尖峰退火。
16.一種采用權(quán)利要求1至15中任一項所述的CMOS晶體管的制作方法制作的CMOS晶體管。
17.一種NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，包括：
提供半導(dǎo)體襯底；
在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵介質(zhì)層；
在所述柵介質(zhì)層上形成功函數(shù)金屬層，所述功函數(shù)金屬層的功函數(shù)位于PMOS晶體管功函數(shù)范圍；
在所述功函數(shù)金屬層中進(jìn)行N型離子注入；
在所述功函數(shù)金屬層上形成多晶硅層；
刻蝕所述多晶硅層、功函數(shù)金屬層和柵介質(zhì)層，形成柵極結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求17所述的NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述功函數(shù)金屬層的功函數(shù)大于或等于4.8eV且小于或等于5.1eV。
19.如權(quán)利要求18所述的NMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述功函數(shù)金屬層的材料包括：氮化鉭或氮化鈦。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L21-00 專門適用于制造或處理半導(dǎo)體或固體器件或其部件的方法或設(shè)備
H01L21-02 .半導(dǎo)體器件或其部件的制造或處理
H01L21-64 .非專門適用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各組的單個器件所使用的除半導(dǎo)體器件之外的固體器件或其部件的制造或處理
H01L21-66 .在制造或處理過程中的測試或測量
H01L21-67 .專門適用于在制造或處理過程中處理半導(dǎo)體或電固體器件的裝置；專門適合于在半導(dǎo)體或電固體器件或部件的制造或處理過程中處理晶片的裝置
H01L21-70 .由在一共用基片內(nèi)或其上形成的多個固態(tài)組件或集成電路組成的器件或其部件的制造或處理；集成電路器件或其特殊部件的制造
