[發明專利]具有界面層的柵極結構和集成電路的制造方法

有效

• 申請號: 201910538003.3
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN111106065B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 程仲良;吳俊毅;方子韋;趙皇麟
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種制造集成電路的方法，包括：

接收具有襯底和設置在所述襯底上的鰭的工件，其中，所述鰭具有限定在其中的溝道區；

在所述鰭的溝道區上形成界面層；

在所述界面層上形成柵極介電層；

在所述柵極介電層上形成第一覆蓋層；

在所述第一覆蓋層上形成第二覆蓋層；以及

在所述工件上執行第一退火工藝，其中，所述工藝被配置為使第一材料從所述第一覆蓋層擴散到所述柵極介電層中，

在所述第二覆蓋層上形成第三覆蓋層；以及

在所述工件上執行第二退火工藝，其中，所述第二退火工藝被配置為使氧擴散到所述界面層之外。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在制造工具的第一腔室中實施所述第一覆蓋層的形成和所述第二覆蓋層的形成。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，在所述制造工具的第一腔室中執行所述第一退火工藝。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一退火工藝被配置為使氧擴散到所述界面層之外。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一退火工藝包括將所述工件加熱至600℃至800℃之間的溫度，以在NH₃周圍環境中浸泡10秒到60秒之間，同時在850℃至950℃的溫度下進行尖峰退火。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第三覆蓋層的厚度在20埃到50埃之間，并比所述第二覆蓋層厚。

7.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第二覆蓋層的厚度與所述第三覆蓋層的厚度相同。

8.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第三覆蓋層具有與所述第二覆蓋層相同的組成。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二覆蓋層包括由以下材料所組成的組中的材料：非晶硅和鋁。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一覆蓋層包括金屬氮化物，并且所述第一材料包括氮。

11.一種制造集成電路的方法，包括：

接收工件，所述工件包括：

襯底；

半導體鰭，設置在所述襯底上；以及

一對介電部件，設置在所述半導體鰭上，使得柵極溝槽在所述一對介電部件之間延伸；

在所述柵極溝槽內的所述襯底上形成界面層；

在所述柵極溝槽內的所述界面層上形成高k柵極介電質；

在所述柵極溝槽內的所述高k柵極介電質上形成第一覆蓋層；

在所述柵極溝槽內的所述第一覆蓋層上形成第二覆蓋層；

在所述工件上執行第一退火工藝，其中，所述第一退火工藝被配置為從所述界面層獲取氧；

在所述柵極溝槽內的所述第二覆蓋層上形成第三覆蓋層；以及

在所述工件上執行第二退火工藝，其中，所述第二退火工藝被配置為從所述界面層獲取氧。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，在制造工具的單個腔室中實施形成所述第一覆蓋層、形成所述第二覆蓋層和執行所述第一退火工藝。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，所述第一覆蓋層包括金屬氮化物，且所述第一退火工藝還被配置為使氮從所述第一覆蓋層擴散到所述高k柵極介電質中。

14.根據權利要求11所述的方法，其中，所述第二覆蓋層包括來自以下材料所組成的組中的材料：硅和鋁。

15.根據權利要求11所述的方法，其中，所述第三覆蓋層包括鋁和/或鋁化合物。