公开(公告)号：US08575709B2

公开(公告)日：2013-11-05

申请号：US13556795

申请日：2012-07-24

申请人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

发明人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

IPC分类号： H01L29/78

CPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/2822 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66575

摘要： Methods for fabricating gate electrode/high-k dielectric gate structures having an improved resistance to the growth of silicon dioxide (oxide) at the dielectric/silicon-based substrate interface. In an embodiment, a method of forming a transistor gate structure comprises: incorporating nitrogen into a silicon-based substrate proximate a surface of the substrate; depositing a high-k gate dielectric across the silicon-based substrate; and depositing a gate electrode across the high-k dielectric to form the gate structure. In one embodiment, the gate electrode comprises titanium nitride rich in titanium for inhibiting diffusion of oxygen.

摘要翻译： 用于制造栅电极/高k电介质栅极结构的方法，其具有改善的耐电介质/硅基衬底界面处二氧化硅（氧化物）生长的能力。 在一个实施例中，形成晶体管栅极结构的方法包括：将氮掺入靠近衬底表面的硅基衬底中; 在所述硅基衬底上沉积高k栅极电介质; 以及在高k电介质上沉积栅电极以形成栅极结构。 在一个实施例中，栅电极包含富含钛的氮化钛以抑制氧的扩散。

公开(公告)号：US20120286374A1

公开(公告)日：2012-11-15

申请号：US13556795

申请日：2012-07-24

申请人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

发明人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

IPC分类号： H01L29/78

CPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/2822 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66575

摘要： Methods for fabricating gate electrode/high-k dielectric gate structures having an improved resistance to the growth of silicon dioxide (oxide) at the dielectric/silicon-based substrate interface. In an embodiment, a method of forming a transistor gate structure comprises: incorporating nitrogen into a silicon-based substrate proximate a surface of the substrate; depositing a high-k gate dielectric across the silicon-based substrate; and depositing a gate electrode across the high-k dielectric to form the gate structure. In one embodiment, the gate electrode comprises titanium nitride rich in titanium for inhibiting diffusion of oxygen.

摘要翻译： 用于制造栅电极/高k电介质栅极结构的方法，其具有改善的耐电介质/硅基衬底界面处二氧化硅（氧化物）生长的能力。 在一个实施例中，形成晶体管栅极结构的方法包括：将氮掺入靠近衬底表面的硅基衬底中; 在所述硅基衬底上沉积高k栅极电介质; 以及在高k电介质上沉积栅电极以形成栅极结构。 在一个实施例中，栅电极包含富含钛的氮化钛以抑制氧的扩散。

公开(公告)号：US08318565B2

公开(公告)日：2012-11-27

申请号：US12721608

申请日：2010-03-11

申请人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

发明人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

IPC分类号： H01L21/336

CPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/2822 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66575

摘要： Methods for fabricating gate electrode/high-k dielectric gate structures having an improved resistance to the growth of silicon dioxide (oxide) at the dielectric/silicon-based substrate interface. In an embodiment, a method of forming a transistor gate structure comprises: incorporating nitrogen into a silicon-based substrate proximate a surface of the substrate; depositing a high-k gate dielectric across the silicon-based substrate; and depositing a gate electrode across the high-k dielectric to form the gate structure. In one embodiment, the gate electrode comprises titanium nitride rich in titanium for inhibiting diffusion of oxygen.

摘要翻译： 用于制造栅电极/高k电介质栅极结构的方法，其具有改善的耐电介质/硅基衬底界面处二氧化硅（氧化物）生长的能力。 在一个实施例中，形成晶体管栅极结构的方法包括：将氮掺入靠近衬底表面的硅基衬底中; 在所述硅基衬底上沉积高k栅极电介质; 以及在高k电介质上沉积栅电极以形成栅极结构。 在一个实施例中，栅电极包含富含钛的氮化钛以抑制氧的扩散。

公开(公告)号：US20110221012A1

公开(公告)日：2011-09-15

申请号：US12721608

申请日：2010-03-11

申请人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

发明人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  William K. Henson ,  Siddarth A. Krishnan ,  Unoh Kwon ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/28

CPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/2822 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/51 ,  H01L29/66575

摘要： Methods for fabricating gate electrode/high-k dielectric gate structures having an improved resistance to the growth of silicon dioxide (oxide) at the dielectric/silicon-based substrate interface. In an embodiment, a method of forming a transistor gate structure comprises: incorporating nitrogen into a silicon-based substrate proximate a surface of the substrate; depositing a high-k gate dielectric across the silicon-based substrate; and depositing a gate electrode across the high-k dielectric to form the gate structure. In one embodiment, the gate electrode comprises titanium nitride rich in titanium for inhibiting diffusion of oxygen.

摘要翻译： 用于制造栅电极/高k电介质栅极结构的方法，其具有改善的耐电介质/硅基衬底界面处二氧化硅（氧化物）生长的能力。 在一个实施例中，形成晶体管栅极结构的方法包括：将氮掺入靠近衬底表面的硅基衬底中; 在所述硅基衬底上沉积高k栅极电介质; 以及在高k电介质上沉积栅电极以形成栅极结构。 在一个实施例中，栅电极包含富含钛的氮化钛以抑制氧的扩散。

公开(公告)号：US20100244206A1

公开(公告)日：2010-09-30

申请号：US12414794

申请日：2009-03-31

申请人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  Rashmi Jha ,  Young-Hee Kim ,  Siddarth A. Krishnan ,  Renee T. Mo ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

发明人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Wei He ,  Rashmi Jha ,  Young-Hee Kim ,  Siddarth A. Krishnan ,  Renee T. Mo ,  Naim Moumen ,  Wesley C. Natzle

IPC分类号： H01L23/00 ,  H01L21/314

CPC分类号： H01L21/28202 ,  H01L21/28176 ,  H01L21/28185 ,  H01L29/495 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： A method of forming a device includes providing a substrate, forming an interfacial layer on the substrate, depositing a high-k dielectric layer on the interfacial layer, depositing an oxygen scavenging layer on the high-k dielectric layer and performing an anneal. A high-k metal gate transistor includes a substrate, an interfacial layer on the substrate, a high-k dielectric layer on the interfacial layer and an oxygen scavenging layer on the high-k dielectric layer.

摘要翻译： 形成器件的方法包括提供衬底，在衬底上形成界面层，在界面层上沉积高k电介质层，在高k电介质层上沉积氧气清除层并执行退火。 高k金属栅极晶体管包括衬底，衬底上的界面层，界面层上的高k电介质层和高k电介质层上的氧清除层。

公开(公告)号：US07863123B2

公开(公告)日：2011-01-04

申请号：US12355953

申请日：2009-01-19

申请人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Ricardo A. Donaton ,  Naim Moumen ,  Hongwen Yan

发明人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Ricardo A. Donaton ,  Naim Moumen ,  Hongwen Yan

IPC分类号： H01L21/336

CPC分类号： H01L29/4958 ,  H01L21/28079 ,  H01L23/485 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： A low resistance contact is formed to a metal gate or a transistor including a High-κ gate dielectric in a high integration density integrated circuit by applying a liner over a gate stack, applying a fill material between the gate stacks, planarizing the fill material to support high-resolution lithography, etching the fill material and the liner selectively to each other to form vias and filling the vias with a metal, metal alloy or conductive metal compound such as titanium nitride.

摘要翻译： 低电阻触点形成于金属栅极或包括高电平的晶体管。 通过在栅极堆叠上施加衬垫，在栅极叠层之间施加填充材料，平坦化填充材料以支持高分辨率光刻，相互选择性地蚀刻填充材料和衬垫，从而在高集成度密度集成电路中形成栅极电介质 形成通孔并用金属，金属合金或诸如氮化钛的导电金属化合物填充通孔。

公开(公告)号：US20100181630A1

公开(公告)日：2010-07-22

申请号：US12355953

申请日：2009-01-19

申请人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Ricardo A. Donaton ,  Naim Moumen ,  Hongwen Yan

发明人： Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  Ricardo A. Donaton ,  Naim Moumen ,  Hongwen Yan

IPC分类号： H01L21/28 ,  H01L29/78

CPC分类号： H01L29/4958 ,  H01L21/28079 ,  H01L23/485 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： A low resistance contact is formed to a metal gate or a transistor including a High-K gate dielectric in a high integration density integrated circuit by applying a liner over a gate stack, applying a fill material between the gate stacks, planarizing the fill material to support high-resolution lithography, etching the fill material and the liner selectively to each other to form vias and filling the vias with a metal, metal alloy or conductive metal compound such as titanium nitride.

摘要翻译： 通过在栅极堆叠上施加衬垫，在栅堆叠之间施加填充材料，将填充材料平坦化，将填充材料平坦化，形成低电阻接触到金属栅极或包括高集成度密度集成电路中的高K栅极电介质的晶体管 支持高分辨率光刻，相互选择性地蚀刻填充材料和衬垫以形成通孔并用金属，金属合金或导电金属化合物如氮化钛填充通孔。

公开(公告)号：US07943460B2

公开(公告)日：2011-05-17

申请号：US12426457

申请日：2009-04-20

申请人： Renee T. Mo ,  Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  William K. Henson ,  Mukesh V. Khare ,  Vijay Narayanan

发明人： Renee T. Mo ,  Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  William K. Henson ,  Mukesh V. Khare ,  Vijay Narayanan

IPC分类号： H01L21/8238

CPC分类号： H01L21/823807 ,  H01L21/28097 ,  H01L21/28194 ,  H01L21/823842 ,  H01L21/823857 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/495 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66651 ,  H01L29/78

摘要： A method of forming a semiconductor device is provided that includes forming a Ge-containing layer atop a p-type device regions of the substrate. Thereafter, a first dielectric layer is formed in a second portion of a substrate, and a second dielectric layer is formed overlying the first dielectric layer in the second portion of the substrate and overlying a first portion of the substrate. Gate structures may then formed atop the p-type device regions and n-type device regions of the substrate, in which the gate structures to the n-type device regions include a rare earth metal.

摘要翻译： 提供一种形成半导体器件的方法，包括在基板的p型器件区域的顶部形成含Ge层。 此后，在衬底的第二部分中形成第一电介质层，并且在衬底的第二部分中覆盖第一介电层并覆盖衬底的第一部分上形成第二电介质层。 然后，栅极结构可以形成在衬底的p型器件区域和n型器件区域的顶部，其中n型器件区域的栅极结构包括稀土金属。

公开(公告)号：US08507992B2

公开(公告)日：2013-08-13

申请号：US13048170

申请日：2011-03-15

申请人： Renee T. Mo ,  Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  William K. Henson ,  Mukesh V. Khare ,  Vijay Narayanan

发明人： Renee T. Mo ,  Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  William K. Henson ,  Mukesh V. Khare ,  Vijay Narayanan

IPC分类号： H01L21/70

CPC分类号： H01L21/823807 ,  H01L21/28097 ,  H01L21/28194 ,  H01L21/823842 ,  H01L21/823857 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/495 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66651 ,  H01L29/78

摘要： A method of forming a semiconductor device is provided that includes forming a Ge-containing layer atop a p-type device regions of the substrate. Thereafter, a first dielectric layer is formed in a second portion of a substrate, and a second dielectric layer is formed overlying the first dielectric layer in the second portion of the substrate and overlying a first portion of the substrate. Gate structures may then formed atop the p-type device regions and n-type device regions of the substrate, in which the gate structures to the n-type device regions include a rare earth metal.

摘要翻译： 提供一种形成半导体器件的方法，包括在基板的p型器件区域的顶部形成含Ge层。 此后，在衬底的第二部分中形成第一电介质层，并且在衬底的第二部分中覆盖第一介电层并覆盖衬底的第一部分上形成第二电介质层。 然后，栅极结构可以形成在衬底的p型器件区域和n型器件区域的顶部，其中n型器件区域的栅极结构包括稀土金属。

公开(公告)号：US20110156158A1

公开(公告)日：2011-06-30

申请号：US13048170

申请日：2011-03-15

申请人： Renee T. Mo ,  Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  William K. Henson ,  Mukesh V. Khare ,  Vijay Narayanan

发明人： Renee T. Mo ,  Huiming Bu ,  Michael P. Chudzik ,  William K. Henson ,  Mukesh V. Khare ,  Vijay Narayanan

IPC分类号： H01L27/092

CPC分类号： H01L21/823807 ,  H01L21/28097 ,  H01L21/28194 ,  H01L21/823842 ,  H01L21/823857 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/495 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66651 ,  H01L29/78

摘要： A method of forming a semiconductor device is provided that includes forming a Ge-containing layer atop a p-type device regions of the substrate. Thereafter, a first dielectric layer is formed in a second portion of a substrate, and a second dielectric layer is formed overlying the first dielectric layer in the second portion of the substrate and overlying a first portion of the substrate. Gate structures may then formed atop the p-type device regions and n-type device regions of the substrate, in which the gate structures to the n-type device regions include a rare earth metal.

摘要翻译： 提供一种形成半导体器件的方法，包括在基板的p型器件区域的顶部形成含Ge层。 此后，在衬底的第二部分中形成第一电介质层，并且在衬底的第二部分中覆盖第一介电层并覆盖衬底的第一部分上形成第二电介质层。 然后，栅极结构可以形成在衬底的p型器件区域和n型器件区域的顶部，其中n型器件区域的栅极结构包括稀土金属。