具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構及其形成方法 GATE STACK STRUCTURE WITH ETCH STOP LAYER AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF
申請人· 聯華電子股份有限公司 UNITED MICROELECTRONICS CORP. 新竹市新竹科學工業園區力行二路3號 TW


專利信息

專利名稱 具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構及其形成方法
公告號 I517389
公告日 2016/01/11
證書號 I517389
申請號 2011/04/27
國際專利分類號
公報卷期 43-02
發明人 林坤賢 LIN, KUN HSIEN; 黃信富 HUANG, HSIN FU; 許啟茂 HSU, CHI MAO; 林進富 LIN, CHIN FU; 吳俊元 WU, CHUN YUAN
申請人 聯華電子股份有限公司 UNITED MICROELECTRONICS CORP. 新竹市新竹科學工業園區力行二路3號 TW
代理人 郭曉文
優先權
參考文獻 TW201013931A; US2009/0227105A1; US2010/0127336A1
審查人員 陳佳琭

專利摘要

一種具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其包含一基板;以及一閘極堆疊結構,設置在該基板上且具有一間隙壁在閘極堆疊結構之一側壁上,此閘極堆疊結構包含:一閘介電層,設置在基板上;一線性阻障層,設置在閘介電層上;一U型修補層,設置在線性阻障層表面上及在相對於間隙壁之一內側側壁上;蝕刻終止層,設置在U型修補層表面上及溝渠之側壁上;以及一金屬層設置在蝕刻終止層內。


專利範圍

1.一種具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,包含:一基板;以及一閘極堆疊結構,設置在該基板上方且具有一間隙壁在該閘極堆疊結構之一側壁上,該閘極堆疊結構包含:一閘介電層,設置在該基板上;一線性阻障層,設置在該閘介電層上;一U型修補層,設置在該線性阻障層上及相對於該間隙壁之一內側側壁上;一蝕刻終止層,設置在該U型修補層上。 2.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該閘介電層之介電常數大於4。 3.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該線性阻障層為氮化鈦(TiN)。 4.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該線性阻障層之厚度範圍為15埃(Å)至25埃(Å)。 5.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該U型修補層之材料為氮化鈦(TiN)或鈦(Ti)。 6.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該U型修補層之厚度範圍為7埃至15埃。 7.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該蝕刻終止層為氮化鉭(TaN)。 8.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該蝕刻終止層之厚度範圍為15埃至25埃。 9.如申請專利範圍第1項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中一N型功函數金屬層設置在該蝕刻終止層之一內側表面上。 10.如申請專利範圍第9項所述之具有蝕刻終止層之閘極堆疊結構,其中該N型功函數金屬層之材料由:鉿(hafnium)、鈦(titanium)、鉭(tantalum)及鋁(aluminum)以及上述金屬合金所組成之族群中選出。 11.一種蝕刻終止層的形成方法,其步驟包含:提供一基板;在該基板上方形成一閘極堆疊結構,該閘極堆疊結構至少包含一犧牲多晶矽層及一線性阻障層;移除該犧牲多晶矽層而形成一溝渠並露出該閘極堆疊結構中之該線性阻障層表面;在該溝渠內之一側壁表面及該線性阻障層表面上形成一U型修補層;以及在該U型修補層表面上及該溝渠之該側壁上形成一蝕刻終止層。 12.如申請專利範圍第11項所述之形成方法,其中移除該閘極結構內之該犧牲多晶矽層之步驟包含:對該犧牲多晶矽層執行一第一蝕刻製程以移除部份該犧牲多晶矽層;以及對殘留的部份該犧牲多晶矽層執行一第二蝕刻製程,以完全移除在該閘極堆疊結構內之該犧牲多晶矽層。 13.如申請專利範圍第1


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專利資訊及圖示來源: 中華民國專利資訊檢索系統