[發明專利]FinFET結構和用于調整FinFET結構中的閾值電壓的方法

有效

• 申請號: 201280051237.1
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103890905A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: E·A·卡蒂爾;B·J·格里尼;郭德超;王淦;王延鋒;K·K·H·黃
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 邊海梅

1.一種包括對FinFET結構的柵極疊層執行氧退火處理以引起Vt漂移的方法，其中，氧退火處理是在硅化之后執行的。

2.根據權利要求1的方法，其中，氧退火處理是在約400℃～約500℃下執行的橫向氧擴散處理。

3.根據權利要求2的方法，其中，Vt漂移處于0～400mV的范圍中，其中，處理窗口由熱力學邊界和動力學邊界確定。

4.根據權利要求1的方法，還包括拉低FinFET結構的柵極疊層上的側壁間隔物以至少露出在FinFET結構的鰭上形成的高k電介質材料，使得該高k電介質材料經受氧退火處理。

5.根據權利要求4的方法，其中，在氧退火處理之前通過蝕刻處理執行拉低。

6.根據權利要求5的方法，還包括通過在柵極疊層的側壁上沉積間隔物材料，而在氧退火處理之后在柵極疊層上制造側壁間隔物的上部。

7.根據權利要求4的方法，其中，高k電介質材料是HfO₂或ZrO₂中的一種。

8.根據權利要求4的方法，其中，氧退火處理填充高k電介質材料中的氧空位，從而導致FinFET結構的閾值電壓漂移。

9.根據權利要求4的方法，其中，氧退火處理是自限制的，并避免引入額外可變性。

10.一種方法，包括：

在絕緣體層上形成多個鰭結構；

形成包覆在多個鰭結構周圍的柵極疊層，該柵極疊層包含沉積于多個鰭結構上的高k電介質材料；和

通過使高k電介質材料經受氧退火處理而調整柵極疊層的Vt閾值。

11.根據權利要求10的方法，其中，氧退火處理是在約400℃～約500℃下執行的橫向氧擴散處理。

12.根據權利要求10的方法，其中，Vt漂移處于0～400mV的范圍中。

13.根據權利要求10的方法，其中，柵極疊層包含在柵極疊層的側壁上形成側壁間隔物，該側壁間隔物被形成在高k電介質材料上。

14.根據權利要求13的方法，其中，還包括拉低柵極疊層上的側壁間隔物以至少露出高k電介質材料，使得高k電介質材料經受氧退火處理。

15.根據權利要求14的方法，其中，在氧退火處理之前通過蝕刻處理執行拉低。

16.根據權利要求15的方法，還包括通過在柵極疊層的側壁上沉積間隔物材料，而在氧退火處理之后在柵極疊層上制造側壁間隔物的上部。

17.根據權利要求10的方法，其中，氧退火處理填充高k電介質材料中的氧空位，從而導致柵極疊層的閾值電壓漂移。

18.根據權利要求10的方法，其中，氧退火處理是自限制的，并避免引入額外可變性。

19.根據權利要求10的方法，還包括在高k電介質材料上形成功函金屬。

20.一種結構，包括：

從半導體膜圖案化的多個鰭結構；和

包覆在多個鰭結構周圍的柵極疊層，該柵極疊層包含經受橫向氧擴散以引起柵極疊層的Vt漂移的高k電介質材料。