[發明專利]半導體器件、晶體管和集成電路器件

有效

• 申請號: 201310261481.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103515425B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 金柱然;河泰元
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王新華

1.一種半導體器件，包括：

在襯底上的包括溝槽的層間電介質膜；

柵極絕緣膜，在所述溝槽中；

第一功函數調節膜，在所述溝槽中的所述柵極絕緣膜上；

第二功函數調節膜，在所述溝槽中的所述第一功函數調節膜上；以及

鈷膜，在所述第一和第二功函數調節膜之間，所述鈷膜具有在至的范圍內的厚度，

金屬柵圖案，在所述第二功函數調節膜上用于填充所述溝槽，

其中所述鈷膜減少所述金屬柵圖案中的材料擴散到所述柵極絕緣膜。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述第一功函數調節膜包括P型功函數調節膜，所述第二功函數調節膜包括N型功函數調節膜。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中所述第一功函數調節膜包括TiN膜，所述第二功函數調節膜包括TiAl膜。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括在所述第二功函數調節膜和所述金屬柵圖案之間的粘接膜。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其中所述第一和第二功函數調節膜、所述鈷膜和所述粘接膜的厚度沿著所述溝槽的側壁和底表面是不變的。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括蝕刻停止膜，該蝕刻停止膜在所述溝槽中的所述柵極絕緣膜和所述第一功函數調節膜之間。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述半導體器件包括鰭型晶體管。

8.根據權利要求7所述的半導體器件，其中所述柵極絕緣膜包括高k電介質膜，所述柵極絕緣膜的厚度沿著所述溝槽的側壁和底表面是不變的。

9.一種第一導電類型的晶體管，包括：

在襯底上的包括溝槽的層間電介質膜；

柵極絕緣膜，在所述溝槽的側壁和底表面上；

在所述柵極絕緣膜上的第一導電類型的功函數調節膜；

金屬柵圖案，在所述功函數調節膜上填充所述溝槽；以及

鈷膜，在所述柵極絕緣膜和所述金屬柵圖案之間，所述鈷膜具有在至的范圍內的厚度，

粘接膜，在所述柵極絕緣膜與所述金屬柵圖案之間且與所述金屬柵圖案接觸，

其中所述鈷膜減少所述金屬柵圖案中的材料擴散到所述柵極絕緣膜。

10.根據權利要求9所述的晶體管，其中所述第一導電類型是P型。

11.根據權利要求10所述的晶體管，還包括在所述功函數調節膜和所述金屬柵圖案之間的N型功函數調節膜，其中所述鈷膜在所述功函數調節膜和所述N型功函數調節膜之間。

12.根據權利要求10所述的晶體管，還包括在所述柵極絕緣膜和所述功函數調節膜之間的蝕刻停止膜，其中所述鈷膜在所述蝕刻停止膜和所述功函數調節膜之間。

13.根據權利要求10所述的晶體管，還包括蝕刻停止膜，該蝕刻停止膜包括順序層疊在所述柵極絕緣膜和所述功函數調節膜之間的TiN膜和TaN膜，其中所述鈷膜在所述TiN膜和所述TaN膜之間。

14.根據權利要求9所述的晶體管，所述第一導電類型是N型。

15.根據權利要求14所述的晶體管，還包括蝕刻停止膜，該蝕刻停止膜包括順序層疊在所述柵極絕緣膜和所述功函數調節膜之間的TiN膜和TaN膜，其中所述鈷膜在所述TiN膜和所述TaN膜之間。

16.一種包括第一導電類型的第一晶體管的集成電路器件，所述第一晶體管包括：

在襯底上的第一柵極絕緣層；

在所述第一柵極絕緣層上的所述第一導電類型的功函數調節層；

在所述功函數調節層上的第一金屬柵層；

第一擴散阻擋層，在所述第一柵極絕緣層和所述第一金屬柵層之間；以及

粘接膜，在所述第一柵極絕緣層與所述第一金屬柵層之間且與所述第一金屬柵層接觸，

其中所述第一擴散阻擋層包含鈷膜，所述鈷膜具有在至的范圍內的厚度，

其中所述鈷膜減少所述第一金屬柵層中的材料擴散到所述第一柵極絕緣層。

17.根據權利要求16所述的集成電路器件，其中所述第一晶體管還包括在所述第一柵極絕緣層和所述第一擴散阻擋層之間的TiN膜。