[發(fā)明專利]具有非晶態(tài)金屬層的金屬柵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580051216.3
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN106716624A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·J·徐;Z·王;K·里姆;S·S·宋;C·F·葉
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 鄔少俊,王英

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

襯底，所述襯底包括源極區(qū)、漏極區(qū)和溝道；

耦合到所述源極區(qū)的源極觸點；

耦合到所述漏極區(qū)的漏極觸點；以及

耦合到所述溝道的金屬柵極，所述金屬柵極包括非晶態(tài)金屬層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述源極觸點和所述漏極觸點不包括硅化物材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述非晶態(tài)金屬層未被退火。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，通過在所述襯底的所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)上沉積鈦(Ti)來形成所述源極觸點和所述漏極觸點，并且其中，沉積所述Ti，使得所述非晶態(tài)金屬層的溫度保持在所述非晶態(tài)金屬層的結(jié)晶溫度之下。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述源極觸點包括第一鈦層，并且所述漏極觸點包括第二鈦(Ti)層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述襯底包括硅(Si)鰭狀物，其中，所述源極區(qū)包括嵌入在所述Si鰭狀物的第一部分中的第一硅磷(SiP)層，并且其中，所述漏極區(qū)包括嵌入在所述Si鰭狀物的第二部分中的第二SiP層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述源極觸點經(jīng)由第一二氧化鈦(TiO₂)層耦合到所述第一SiP層，并且所述漏極觸點經(jīng)由第二TiO₂層耦合到所述第二SiP層。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述襯底包括硅(Si)鰭狀物，其中，所述源極區(qū)包括嵌入在所述Si鰭狀物的第一部分中的第一硅鍺(SiGe)層，并且其中，所述漏極區(qū)包括嵌入在所述Si鰭狀物的第二部分中的第二SiGe層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述襯底包括硅鍺(SiGe)鰭狀物，其中，所述源極區(qū)包括嵌入在所述SiGe鰭狀物的第一部分中的第一SiGe層，并且其中，所述漏極區(qū)包括嵌入在所述SiGe鰭狀物的第二部分中的第二SiGe層。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述非晶態(tài)金屬層包括金屬、金屬合金或金屬間化合物層，并且其中，所述非晶態(tài)金屬層包括鎢(W)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鈷(Co)、鈦(Ti)和鉑(Pt)中的至少一種。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述非晶態(tài)金屬層包括硅(Si)、碳(C)和氮(N)中的至少一種。

12.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

在襯底上形成金屬柵極，所述金屬柵極包括非晶態(tài)金屬層；以及

在所述襯底的源極區(qū)和漏極區(qū)上沉積第二材料，沉積所述第二材料，使得所述非晶態(tài)金屬層保持非晶態(tài)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，形成所述金屬柵極包括：

從所述襯底中去除非晶硅(Si)虛設(shè)柵極，

在所述襯底上形成二氧化硅(SiO₂)層，以及

在所述SiO₂層上沉積高介電常數(shù)(高K)層，

其中，所述襯底包括Si鰭狀物。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述金屬柵極包括在所述高K層上沉積氮化鈦(TiN)層。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，形成所述金屬柵極包括在所述TiN層上沉積氮化鉭(TaN)阻擋層。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，形成所述金屬柵極包括在所述TaN阻擋層上沉積所述非晶態(tài)金屬層。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，形成所述金屬柵極包括在所述非晶態(tài)金屬層上沉積TiN阻擋層。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，形成所述金屬柵極包括在所述TiN阻擋層上沉積鎢(W)層。