[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610633451.8
• 申請(qǐng)日: 2016-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN107689393B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/423
• 分類號(hào): H01L29/423;H01L21/28
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底上的金屬柵極；以及位于所述金屬柵極與所述半導(dǎo)體襯底之間的覆蓋層，所述覆蓋層具有漸變的Si摻雜濃度，所述覆蓋層包括位于柵介質(zhì)層與功函數(shù)層之間的第一擴(kuò)散阻擋層以及位于功函數(shù)層與金屬柵極之間的第二擴(kuò)散阻擋層，所述第一擴(kuò)散阻擋層的Si摻雜濃度由柵介質(zhì)層到功函數(shù)層方向逐漸降低，所述第二擴(kuò)散阻擋層的Si摻雜濃度由金屬柵極到功函數(shù)層方向逐漸降低。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括位于所述第一擴(kuò)散阻擋層與所述功函數(shù)層之間的第三擴(kuò)散阻擋層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括位于所述第二擴(kuò)散阻擋層與所述功函數(shù)層之間的第四擴(kuò)散阻擋層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一和第二擴(kuò)散阻擋層包括TiSiN層。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第三和第四擴(kuò)散阻擋層包括TiN層。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一擴(kuò)散阻擋層與第三擴(kuò)散阻擋層的厚度比為2-3。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二擴(kuò)散阻擋層與第四擴(kuò)散阻擋層的厚度比為2-3。

8.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括：提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成覆蓋層，所述覆蓋層具有漸變的Si摻雜濃度，所述覆蓋層包括位于柵介質(zhì)層與功函數(shù)層之間的第一擴(kuò)散阻擋層以及位于功函數(shù)層與金屬柵極之間的第二擴(kuò)散阻擋層，所述第一擴(kuò)散阻擋層的Si摻雜濃度由柵介質(zhì)層到功函數(shù)層方向逐漸降低，所述第二擴(kuò)散阻擋層的Si摻雜濃度由金屬柵極到功函數(shù)層方向逐漸降低；在所述覆蓋層上形成金屬柵極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括位于所述第一擴(kuò)散阻擋層與所述功函數(shù)層之間的第三擴(kuò)散阻擋層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括位于所述第二擴(kuò)散阻擋層與所述功函數(shù)層之間的第四擴(kuò)散阻擋層。

11.根據(jù)權(quán)利要求8 所述的方法，其特征在于，所述第一和第二擴(kuò)散阻擋層包括TiSiN層。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第三和第四擴(kuò)散阻擋層包括TiN層。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一擴(kuò)散阻擋層與第三擴(kuò)散阻擋層的厚度比為2-3。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二擴(kuò)散阻擋層與第四擴(kuò)散阻擋層的厚度比為2-3。

15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體襯底上形成所述覆蓋層的步驟包括：通過(guò)控制每個(gè)反應(yīng)周期反應(yīng)物中Si基氣體的劑量或沉積時(shí)間以控制每個(gè)反應(yīng)周期的生成物中Si的摻雜濃度。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述反應(yīng)周期為：依次導(dǎo)入Ti基氣體，Si基氣體，N基氣體，以生成一TiSiN層。