[發明專利]具有TiAlN阻擋/潤濕層的金屬柵疊層

有效

• 申請號: 201210021706.7
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN103022101A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張簡旭珂;吳斯安;王英郎;劉繼文
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/51;H01L29/78;H01L21/285;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

1.一種集成電路器件，包括：

半導體襯底；以及

柵疊層，被設置在所述半導體襯底上方，其中，所述柵疊層包括：

柵極介電層，被設置在所述半導體襯底上方；

功函數層，被設置在所述柵極介電層上方；

多功能潤濕/阻擋層，被設置在所述功函數層上方，其中，所述多功能潤濕/阻擋層是氮化鈦鋁層；以及

導電層，被設置在所述多功能潤濕/阻擋層上方。

2.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中，所述柵極介電層包括高k介電層。

3.根據權利要求2所述的集成電路器件，其中，所述柵極介電層包括界面介電層，所述界面介電層被設置在所述高k介電層和所述半導體襯底之間。

4.根據權利要求1所述的集成電路器件，其中，所述氮化鈦鋁層具有阻止金屬雜質滲入所述柵極介電層的氮原子濃度。

5.一種集成電路器件，包括設置在半導體襯底上方的柵疊層，其中，所述柵疊層包括：

高k介電層，被設置在所述半導體襯底上方；

功函數層，被直接設置在所述高k介電層上；

氮化鈦鋁層，被直接設置在所述功函數層上；以及

鋁層，被直接設置在所述氮化鈦鋁層上。

6.根據權利要求5所述的集成電路器件，其中，所述氮化鈦鋁層具有約10％至約50％的氮原子濃度。

7.根據權利要求5所述的集成電路器件，其中，所述氮化鈦鋁層具有約1∶1至約1∶3的Ti∶Al比率。

8.一種方法，包括：

在半導體襯底上方形成柵極結構，其中，所述柵極結構具有柵疊層，所述柵疊層包括設置在所述半導體襯底上方的高k介電層和設置在所述高k介電層上方的偽柵極；

從所述柵極結構去除所述偽柵極，從而形成開口；以及

在所述高k介電層上方形成功函數層，在所述功函數層上方形成多功能潤濕/阻擋層，以及在所述多功能潤濕/阻擋層上方形成導電層，其中，所述功函數層、所述多功能潤濕/阻擋層和所述導電層填充所述開口，并且進一步地所述多功能潤濕/阻擋層是氮化鈦鋁層。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，在所述功函數層上方形成所述多功能潤濕/阻擋層包括實施物理汽相沉積工藝。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述實施物理汽相沉積工藝包括調節所述物理汽相沉積工藝以使所述氮化鈦鋁層具有約10％至約50％的氮原子濃度。