[發(fā)明專利]鰭式場(chǎng)效晶體管裝置與形成鰭式場(chǎng)效晶體管裝置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610534560.4
• 申請(qǐng)日: 2016-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN106653833B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張簡(jiǎn)旭珂;洪奇成;曾鴻輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/423
• 分類號(hào): H01L29/423;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

1.一種鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，包含：

一半導(dǎo)體基材；

一第一半導(dǎo)體鰭片，在該半導(dǎo)體基材上；以及

一n型柵極結(jié)構(gòu)，位于該第一半導(dǎo)體鰭片上，其中該n型柵極結(jié)構(gòu)包含：一第一初始層，位于該第一半導(dǎo)體鰭片上；一第一高介電常數(shù)介電層，位于該第一初始層上并被一第一柵極間隙壁所包圍；以及一n型功函數(shù)金屬層，設(shè)置在該第一高介電常數(shù)介電層上，該n型功函數(shù)金屬層包含一鈦鋁合金，其中鈦對(duì)鋁的原子比介于1至3，該n型功函數(shù)金屬層的二表面含有低于10原子百分比的氧濃度；

一第一阻擋金屬層設(shè)置在該n型功函數(shù)金屬層上；以及

一第一金屬填充層，周邊包圍有該第一阻擋金屬層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，該n型柵極結(jié)構(gòu)還包含：

一金屬覆蓋層，介于該第一高介電常數(shù)介電層及該n型功函數(shù)金屬層之間，其中該金屬覆蓋層包含氮化鈦。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，該n型柵極結(jié)構(gòu)還包含：

一阻障金屬層，介于該金屬覆蓋層及該n型功函數(shù)金屬層之間，其中該阻障金屬層含有氮化鉭；以及

氮化鈦層介于該阻障金屬層及該n型功函數(shù)金屬層之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，在該n型功函數(shù)金屬層二表面的鋁原子濃度是高于該n型功函數(shù)金屬層其他部分的鋁原子濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，還包含：

一第二半導(dǎo)體鰭片，在該半導(dǎo)體基材上，其中該第一半導(dǎo)體鰭片和該第二半導(dǎo)體鰭片是被一隔離結(jié)構(gòu)所分開；

一p型柵極結(jié)構(gòu)，位于該第二半導(dǎo)體鰭片上，其中該p型柵極結(jié)構(gòu)包含：一第二初始層，位于該第二半導(dǎo)體鰭片上；一第二高介電常數(shù)介電層，位于該第二初始層上并被一第二柵極間隙壁所包圍；以及一p型功函數(shù)金屬，設(shè)置在該第二高介電常數(shù)介電層上，該p型功函數(shù)金屬層包含氮化鈦，其中鈦對(duì)氮的原子比介于1:0.9至1:1.1之間，該p型功函數(shù)金屬層含有低于10原子百分比的氧濃度；

一第二阻擋金屬層，設(shè)置在該p型功函數(shù)金屬層上；以及

一第二金屬填充層，周邊包圍有該第二阻擋金屬層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，該p型柵極結(jié)構(gòu)還包含：

一鈦鋁合金層，設(shè)置于該p型功函數(shù)金屬層和該第二阻擋金屬層之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，該p型柵極結(jié)構(gòu)還包含：

一金屬覆蓋層，介于該第一高介電常數(shù)介電層及該p型功函數(shù)金屬層之間，其中該金屬覆蓋層含有氮化鈦。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，該p型柵極結(jié)構(gòu)還包含：

一阻障金屬層，介于該金屬覆蓋層及該p型功函數(shù)金屬層之間，該阻障金屬層含有氮化鉭。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鰭式場(chǎng)效晶體管裝置，其特征在于，該第一初始層和該第二初始層其中每一者含有氧化硅層。