[發明專利]P型MOSFET的制造方法

有效

• 申請號: 201210506496.0
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103854983B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 徐秋霞;朱慧瓏;周華杰;許高博;梁擎擎
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔡純

1.一種P型MOSFET的制造方法，所述方法包括：

在半導體襯底上形成MOSFET的一部分，所述MOSFET的所述部分包括位于半導體襯底中的源/漏區、在半導體襯底上方位于源/漏區之間的假柵疊層、以及圍繞假柵疊層的柵極側墻，其中硅化區形成在所述源/漏區的表面；

去除所述MOSFET的假柵疊層以形成柵極開口，該柵極開口暴露半導體襯底的表面；

在半導體的暴露表面上形成界面氧化物層；

在柵極開口內的界面氧化物層上形成高K柵介質；

在高K柵介質上形成第一金屬柵層；

在第一金屬柵層中注入摻雜離子，其中所述注入摻雜離子包括：控制離子注入的能量和劑量，使得摻雜離子僅僅分布在第一金屬柵層中；

在第一金屬柵層上形成第二金屬柵層以填充柵極開口；以及

進行退火以使摻雜離子擴散并聚積在高K柵介質與第一金屬柵層之間的上界面和高K柵介質與界面氧化物之間的下界面處，并且在高K柵介質與界面氧化物之間的下界面處通過界面反應產生電偶極子，

其中摻雜離子為BF2。

2.根據權利要求1所述的方法，其中高K柵介質由選自ZrO2、ZrON、ZrSiON、HfZrO、HfZrON、HfON、HfO2、HfAlO、HfAlON、HfSiO、HfSiON、HfLaO、HfLaON及其任意組合的一種構成。

3.根據權利要求1所述的方法，其中高K柵介質的厚度為1.5-5nm。

4.根據權利要求1所述的方法，其中采用原子層沉積、物理汽相沉積或金屬有機化學汽相沉積形成高K柵介質。

5.根據權利要求4所述的方法，其中在形成高K柵介質之后，還包括附加的退火以改善高K柵介質的質量。

6.根據權利要求1所述的方法，其中第一金屬柵層由選自TiN、TaN、MoN、WN、TaC、TaCN及其任意組合的一種構成。

7.根據權利要求1所述的方法，其中第一金屬柵層的厚度為2-10nm。

8.根據權利要求1所述的方法，其中第二金屬柵層由選自W、Ti、TiAl、Al、Mo、Ta、TiN、TaN、WN及其任意組合的一種構成。

9.根據權利要求1所述的方法，其中離子注入的能量為0.2KeV-30KeV。

10.根據權利要求1所述的方法，其中離子注入的劑量為1E13-1E15cm-2。

11.根據權利要求1所述的方法，其中在第一金屬柵層中注入摻雜離子的步驟采用可以增加有效功函數的摻雜劑。

12.根據權利要求1所述的方法，其中在惰性氣氛或弱還原性氣氛中執行退火，退火溫度為350℃-450℃，退火時間為20-90分鐘。