[發明專利]半導體結構及其制作工藝

有效

• 申請號: 201110365347.2
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN103117297B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 林坤賢;林俊賢;黃信富
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/285
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種半導體結構，包含有：

基底；

介電層位于該基底上；

含氟的金屬層位于該介電層上，其中該介電層與該含氟的金屬層之間包含一阻障層；以及

金屬柵極層，位于該含氟的金屬層上；

其中該阻障層包含一含氟的氮化鉭層，且該半導體結構的功函數為4.9～5.1電子伏特(eV)。

2.如權利要求1所述的半導體結構，其中該介電層包含一高介電常數介電層。

3.如權利要求2所述的半導體結構，其中該高介電常數介電層包含一氧化鉿(hafnium oxide,HfO₂)層或一硅酸鉿氮氧(hafnium silicon oxynitride,HfSiON)層。

4.如權利要求2所述的半導體結構，其中該高介電常數介電層包含一含氟的高介電常數介電層。

5.如權利要求1所述的半導體結構，其中該含氟的金屬層包含一含氟的功函數金屬層。

6.如權利要求1所述的半導體結構，其中該含氟的金屬層包含一含氟的氮化鈦層。

7.如權利要求1所述的半導體結構，其中該半導體結構包含一PMOS晶體管。

8.一種半導體制作工藝，包含有：

提供一基底；

形成一介電層于該基底上，其中在形成該介電層之后，還形成一阻障層于該介電層上，其中該阻障層包含一含氟的氮化鉭層；

形成一含氟的金屬層于該阻障層上，以使該半導體結構的功函數為4.9～5.1電子伏特(eV)；以及

形成一金屬柵極層于該含氟的金屬層之上。

9.如權利要求8所述的半導體制作工藝，其中該介電層包含一高介電常數介電層。

10.如權利要求8所述的半導體制作工藝，其中該含氟的金屬層包含一含氟的功函數金屬層。

11.如權利要求8所述的半導體制作工藝，其中該含氟的金屬層包含一含氟的氮化鈦層。

12.如權利要求8所述的半導體制作工藝，其中該含氟的金屬層包含以原子層沉積制作工藝(atomic layer deposition process,ALD)或化學氣相沉積制作工藝(chemical vapor deposition process,CVD)形成。

13.如權利要求12所述的半導體制作工藝，其中以原子層沉積制作工藝(atomic layer deposition process,ALD)形成的該含氟的金屬層以含氟的前驅物形成。

14.如權利要求13所述的半導體制作工藝，其中該含氟的前驅物包含四氟化鈦(titanium tetrafluoride,TiF₄)。

15.如權利要求8所述的半導體制作工藝，其中形成該含氟的金屬層，包含：

形成一金屬層于該介電層上；以及

摻雜氟離子于該金屬層中，以形成該含氟的金屬層。