JP2000252371A - トランジスタ作製方法 - Google Patents

トランジスタ作製方法

Info

Publication number
JP2000252371A
JP2000252371A JP2000049739A JP2000049739A JP2000252371A JP 2000252371 A JP2000252371 A JP 2000252371A JP 2000049739 A JP2000049739 A JP 2000049739A JP 2000049739 A JP2000049739 A JP 2000049739A JP 2000252371 A JP2000252371 A JP 2000252371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive material
gate
transistor
gate electrode
work function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000049739A
Other languages
English (en)
Inventor
Glen D Wilks
ディ、ウィルクス グレン
Scott R Summerfelt
アール、サマーフェルト スコット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of JP2000252371A publication Critical patent/JP2000252371A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/60Electrodes characterised by their materials
    • H10D64/66Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes
    • H10D64/667Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes the conductor comprising a layer of alloy material, compound material or organic material contacting the insulator, e.g. TiN workfunction layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/013Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator
    • H10D64/01302Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H10D64/01304Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
    • H10D64/01316Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the conductor comprising a layer of elemental metal contacting the insulator, e.g. Ta, W, Mo or Al
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/013Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator
    • H10D64/01302Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
    • H10D64/01304Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
    • H10D64/01318Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the conductor comprising a layer of alloy material, compound material or organic material contacting the insulator, e.g. TiN
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/60Electrodes characterised by their materials
    • H10D64/66Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes
    • H10D64/665Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes the conductor comprising a layer of elemental metal contacting the insulator, e.g. tungsten or molybdenum
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/0123Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
    • H10D84/0126Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
    • H10D84/0165Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs the components including complementary IGFETs, e.g. CMOS devices
    • H10D84/0172Manufacturing their gate conductors
    • H10D84/0177Manufacturing their gate conductors the gate conductors having different materials or different implants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/02Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
    • H10D84/03Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
    • H10D84/038Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/0223Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate
    • H10D30/0227Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate having both lightly-doped source and drain extensions and source and drain regions self-aligned to the sides of the gate, e.g. lightly-doped drain [LDD] MOSFET or double-diffused drain [DDD] MOSFET
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/01Manufacture or treatment
    • H10D64/017Manufacture or treatment using dummy gates in processes wherein at least parts of the final gates are self-aligned to the dummy gates, i.e. replacement gate processes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/27Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
    • H10D64/311Gate electrodes for field-effect devices
    • H10D64/411Gate electrodes for field-effect devices for FETs
    • H10D64/511Gate electrodes for field-effect devices for FETs for IGFETs
    • H10D64/517Gate electrodes for field-effect devices for FETs for IGFETs characterised by the conducting layers
    • H10D64/518Gate electrodes for field-effect devices for FETs for IGFETs characterised by the conducting layers characterised by their lengths or sectional shapes

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板上へCMOSデバイスを作製する
方法を提供する。 【解決手段】 本方法は、半導体基板を覆って、1つの
仕事関数を有する伝導性材料を絶縁して形成する工程
(図2の工程216)、および伝導性材料の一部を改質
して伝導性材料の仕事関数を変化させることによって、
伝導性材料が第1ゲート電極を、また改質された伝導性
材料が第2ゲート電極を形成するようにする工程(図2
の工程218)を含む。第1トランジスタがNMOSデ
バイスで第2トランジスタがPMOSデバイスであり、
第1トランジスタと第2トランジスタとがCMOSデバ
イスを構成する。伝導性材料は、Ta,Mo,Tiおよ
びそれらの任意の組合せを含む群から選ばれた導体を含
む。伝導性材料を改質する工程は、伝導性材料の一部
を、窒素を含むガスを含むプラズマに晒す工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイス製造
および処理に関するものであり、更に詳細にはCMOS
デバイス用の金属ゲート構造の作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子デバイスが益々複雑化するにつれ
て、デバイス上に益々多くのトランジスタを必要とする
ようになっている。加えて、デバイス速度を増大する必
要がある一方で、電力消費を削減する必要もある。これ
らの要求に対する回答の少なくとも一部には、各々のト
ランジスタが占有する面積を減らすことが含まれる。し
かし、これはその他の1または複数の要求に対して悪影
響を与えよう。具体的には、トランジスタがスケールダ
ウンすればゲート構造もまたスケールダウンして、その
ことがゲート抵抗値を増大させる。このことから、電力
消費は増大し、デバイス速度も減少する。
【0003】過去において、ゲート構造のシート抵抗値
を下げるための試みがいくつか行われてきた。まず、n
形またはp形のいずれかのドーパントで以って多結晶シ
リコンをより高濃度にドープすることが行われた。次に
は、ゲートの上側部分がタングステンまたはチタンでシ
リサイド化された。現在では、より小型の構造に対して
抵抗値を減らすためにコバルトシリサイドが使用されて
いる。多分、次の解決策は金属のゲート構造を含むもの
となろう。
【0004】
【発明の解決しようとする課題】金属ゲート構造はゲー
トの幅に実質的に関係なく、より低いシート抵抗値を提
供する。しかし、多くの金属ゲート材料では、標準的な
半導体処理フローに組み込まれる前に、克服すべき問題
を抱えている。1つの問題は、多くの金属が、ゲート誘
電体層用に広く使用されてSiO2の隣において不安定
であるということである。別の1つの問題は、多くの金
属が、酸化されることによって伝導度が低下するという
ことである。
【0005】ゲート構造を形成するためにアルミニウム
とタングステンが使用されてきた。上で述べた問題によ
ってアルミニウムは良い選択ではないであろう。またタ
ングステンはp形多結晶シリコン(ポリ)とn形ポリと
の中間の仕事関数を有する。しかし、タングステンの問
題点は供給電圧が益々小さくなるにつれて、仕事関数が
ギャップ中央にあって可変でない(n形およびp形のポ
リと比べて)という事実のために、PMOSおよびNM
OSデバイスのスレッショルド電圧よりも大きいゲート
電位を供給することが困難になるかもしれないというこ
とである。
【0006】PMOSおよびNMOS両デバイス用に1
つのギャップ中央にある金属を使用する場合のこのスレ
ッショルド電圧問題を克服する試みとして、一方の形の
デバイス用にアルミニウムを用い、他方の形のデバイス
用に白金が使用された。しかし、白金は高価で取扱が困
難であり、アルミニウムは上に挙げた問題に悩まされ
る。このことから、伝導度がゲート幅に左右されず、P
MOSデバイスとNMOSデバイスとで異なる仕事関数
を有するゲート電極材料に対する需要が存在する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態は、
半導体基板上へ第1ゲート電極を有する第1トランジス
タと、第2電極を有する第2トランジスタとを形成する
方法であり、本方法は次の工程:前記半導体基板の第1
部分を覆ってそれから絶縁して取り付けられた、第1の
仕事関数を有する第1の伝導性材料を形成する工程、前
記半導体基板の第2部分を覆ってそれから絶縁して取り
付けられた、前記第1の伝導性材料を含むが前記第1の
仕事関数とは異なる第2の仕事関数を有する第2の伝導
性材料を形成する工程を含み、更にここにおいて、前記
第1の伝導性材料を用いて前記第1のゲート電極が形成
され、また前記第2の伝導性材料を用いて前記第2ゲー
ト電極が形成されている。1つの別の実施形態では、前
記第1の伝導性材料はTaを含み、前記第2の伝導性材
料はTaxyを含んでいる。別の実施形態では、第1の
伝導性材料はMoを含み、第2の伝導性材料はMoxy
を含んでいる。更に別の実施形態では、前記第1の伝導
性材料はTiを含み、第2の伝導性材料はTixyを含
んでいる。
【0008】本発明の別の実施形態は、半導体基板上へ
第1のゲート電極を有する第1トランジスタと第2のゲ
ート電極を有する第2トランジスタとを形成する方法で
あり、本方法は次の工程:前記半導体基板を覆ってそれ
から絶縁して取り付けられた、1つの仕事関数を有する
伝導性材料を形成する工程、および伝導性材料の仕事関
数を変えるように前記伝導性材料の一部を改質する工程
であって、それによって前記伝導性材料が前記第1のゲ
ート電極を形成し、前記改質された伝導性材料が第2の
ゲート電極を形成するようにする工程を含んでいる。好
ましくは、前記第1トランジスタがNMOSデバイス
で、前記第2トランジスタがPMOSデバイスであっ
て、前記第1トランジスタと第2トランジスタとがCM
OSデバイスを構成している。伝導性材料は好ましく
は、Ta,Mo,Ti,およびそれらの任意の組合せを
含むグループのうちから選ばれた1つの導体を含む。好
ましくは、前記伝導性材料の一部を改質する工程は、前
記伝導性材料の前記一部を、窒素含有ガスを含むプラズ
マに晒す工程を含む。
【0009】図面において同じ番号または記号は、特に
指定しない限り対応する構造を指す。図面は単に本発明
の概念を示すためだけのものである。図面は正しいスケ
ールではない。
【0010】
【発明の実施の形態】本質的に、本発明はCMOSデバ
イスおよびそのデバイスを作製するための方法を含み、
それはNMOSデバイスまたはPMOSデバイスのいず
れかのための金属ゲート電極と、他方のデバイス、PM
OSデバイスまたはNMOSデバイス(それぞれ)のゲ
ート電極用の金属の改質形とを含んでいる。好ましく
は、本発明はNMOSデバイスのゲート電極を少なくと
も部分的にタンタルで、またPMOSデバイスのゲート
電極を少なくとも部分的に窒化タンタルで形成すること
を含んでいる。このことから、本発明は、同じベース金
属、例えばタンタルを含むが、しかしデバイスゲート電
極の1つ用にベース金属の改質された構造を使用する。
本発明は、使い捨て(disposable)ゲート方
式(基本的には図2および図3a−3eに示されてい
る)を用いて、あるいは伝統的なゲート形成方式(基本
的には図1に示されている)を用いて作製されよう。
【0011】図1を参照すると、本発明のCMOSデバ
イス100は伝統技術によって作製できる。あるいはそ
れは図2および図3a−3eに示される使い捨てゲート
方式を用いて作製されよう。ゲート構造を形成するため
の伝統的な方式は、LOCOSタイプの分離構造、浅い
トレンチ分離構造(STI−図1に分離構造118とし
て示されている)、あるいはドープされた分離領域でよ
い分離構造118を形成することを含んでいる。ゲート
絶縁層はそれを被覆するゲート導体層と一緒に形成され
る。本発明において、ゲート絶縁層は好ましくは、二酸
化シリコン、シリコン窒化物、高誘電率材料(例えば、
PZT、BST、五酸化タンタル、あるいはその他一般
に使用される材料)、シリケート、以上のうちの1また
は複数を組み合わせたもの、酸窒化物、あるいはそれら
の積層物を含む。ゲート導体層は好ましくは、それの仕
事関数を変えるように選択的に改質が可能な金属を含
む。それらの例には、チタン、タンタル、モリブデン、
あるいはその他類似の金属が含まれる。ゲート構造のパ
ターニングおよびエッチングの前かあるいはそれらの工
程の後で、ゲート導体の一部はそれの仕事関数を変える
ように改質される。好ましくは、このことは、導体のそ
の部分(あるいは既にパターニングおよびエッチされた
ゲート構造の一部)を窒化するか、あるいはゲート構造
のこの部分の上に金属/窒化物/金属の積層を使用する
ことで、金属のこの層をアニーリングすることによって
窒素が全体の分散するようにすることで実行される。伝
導性材料は比較的薄い(好ましくは5ないし50nmの
オーダー)ため、窒化すべきそれらの部分は、層のこの
部分(あるいは既にパターニングおよびエッチされたそ
れらの特別なゲート導体)を、窒素を含む雰囲気(例え
ばアンモニア)中でアニーリングすることによって、あ
るいはこの伝導性層またはゲート構造の選ばれた部分
を、プラズマ中に含まれる窒素を含むガス(好ましくは
2)に晒すことによって窒化できる。しかし、既に形
成されている伝導性層の部分を窒化する代わりに、NM
OSゲート構造から分離してPMOSゲート構造を形成
することもできる。このことから、1つのゲート構造は
Ta,Mo,あるいはTiで形成され、他方はTa,M
o,Tiのいずれかと、窒素を含むソース(例えば
2)を同時堆積させることができる。あるいは、窒化
された構造はTa,Mo,Tiのいずれかと窒素を含む
層(例えば、TaN,MoN,またはTiN)の積層を
含むことができ、その後アニールして、それらのゲート
構造全体に窒素を分散させることができる。好ましく
は、NMOSデバイス102のゲート導体106はT
a,Mo,あるいはTiのいずれかを含み、PMOSデ
バイス104のゲート導体108は窒素と、Ta,M
o,Ti,あるいはそれらの組合せとを含むであろう。
【0012】ゲート構造が形成された後で、ソース/ド
レイン延長部(もし使用されていれば)とソース/ドレ
イン領域114および116が形成される。標準的な処
理がこの後に続く。
【0013】
【実施形態】本発明の別の実施形態が図2および図3a
−3eに示されている。この実施形態の詳細は上述の実
施形態に適用可能である。図2の工程202および図3
aを参照すると、分離構造316が形成される。分離構
造316はLOCOS、STIあるいはドープされた分
離領域を含むことができる。次に第1および第2のダミ
ー層が形成される。第1ダミー層はゲート絶縁体を形成
するための材料を含むか、あるいは単なるダミー層でよ
い。もし第1のダミー層がゲート絶縁材料(好ましくは
二酸化シリコン、シリコン窒化物、酸窒化物、BST、
五酸化タンタル、シリケート、あるいはその他適当なゲ
ート絶縁材料)を含むならば、この層は後で除去されず
に、工程214においてゲート絶縁層324を形成する
ことはないであろう。第1および第2のダミー層はパタ
ーニングおよびエッチされて、PMOSデバイス302
およびNMOSデバイス304用のダミーゲート構造が
形成される。ダミーゲート構造は2つの層を含む。もし
底層(層310および311)が実際にはゲート絶縁材
料を含まなければ、その場合には、工程212で除去す
る時に基板301を損傷することなく、あるいは周囲の
構造に対して悪影響を及ぼすことなく除去できる材料を
含むべきである。もし第1層が除去可能な層であれば、
第1層および第2層は同じ材料を含むことができよう。
従って、構造310および306と、311および30
8とは同じ材料を含むことになろう。好ましくは、これ
らの構造は、除去時に下層の基板301または周囲の構
造(例えば、側壁絶縁体318および319や、平坦な
絶縁材料322)に対して本質的に悪影響を及ぼさない
であろう材料を含む。従って、構造310、306、3
11、および308はシリコン窒化物、二酸化シリコ
ン、多結晶シリコン、シリコン・ゲルマニウム、あるい
は下層のシリコン基板および酸化物または窒化物の側壁
絶縁体と選択的に除去できる任意のその他の材料を含む
ことができる。
【0014】図2の工程204を参照すると、分離構造
316と、それに対して揃えられた使い捨てゲート構造
(構造310/306および311/308)を使用し
て、ソース/ドレイン延長部が形成される(もしあった
として)。PMOSデバイス302のソース/ドレイン
延長部312は好ましくはp形ドーパント(例えば、ホ
ウ素)を含み、NMOSデバイス304のソース/ドレ
イン延長部314は好ましくはn形ドーパント(例え
ば、リン、または砒素)を含む。
【0015】図2の工程206および図3bを参照する
と、側壁絶縁体318および319が形成される。側壁
絶縁体318および319は熱成長されたシリコン酸化
物、堆積されたシリコン酸化物、シリコン窒化物、酸窒
化物、あるいはそれらの組み合わせまたは積層を含むこ
とができる。工程208を参照すると、次に、ソース/
ドレイン領域313および315が形成される。好まし
くは、ソース/ドレイン領域313は基板中へホウ素を
ドープすることによって形成され、またソース/ドレイ
ン領域315は基板中へ砒素および/またはリンをドー
プすることによって形成される。
【0016】図2の工程210および図3cを参照する
と、絶縁層322が形成される。好ましくは、絶縁層3
22は、それの最上表面が使い捨てゲート構造および側
壁絶縁体の上部とほぼ同じ高さになるように、ウエハ上
へ堆積あるいはフローされる。しかし、絶縁体322は
ウエハ上へ堆積あるいはフローを行った後で、化学的機
械的研磨(CMP)を用いて使い捨てゲート構造および
側壁絶縁体と同じ高さにまで研磨してもよい。好ましく
は、絶縁層はフロー可能な酸化物(例えば、エーロゲ
ル、キセロゲル、またはHSQ),BPSG,TEO
S,PETEOS,PSG,FSG,あるいはその他の
シリコン酸化物材料を含む。
【0017】図3dと、図2の工程212とを参照する
と、使い捨てゲート構造(もしそれらがゲート絶縁材料
を含んでいなければ、構造306および308と、構造
310および311)が除去される。好ましくは、この
ことは、基板301、側壁絶縁体318および319、
絶縁層322と、ゲート絶縁体310および311の
(もしそれらがそれらのデバイスに望ましいゲート絶縁
材料を含んでいなければ)いずれもが本質的に劣化また
はエッチ除去されないように行われる。
【0018】図2の工程214を参照すると、もし構造
310および311が望ましいゲート材料を含まず、工
程212で除去されていれば、ゲート絶縁層324が形
成される。ゲート絶縁材料は好ましくは、二酸化シリコ
ン,シリコン窒化物,酸窒化物,シリケート,あるいは
高誘電率(high−K)材料(例えば、BST,五酸
化タンタル、あるいはその他適当な材料)を含む。
【0019】図2の工程216で導体326が形成され
る。好ましくは、導体326はTa,Mo,Ti,ある
いはその他仕事関数を選択的に変化させるように選択的
に改質できる適当な導体を含む。しかし、導体326の
一部がTa,Mo,あるいはTiを含むことができる一
方で、その他の部分がTa,Mo,あるいはTi(好ま
しくは窒化構造)の改質された構造を含むこともでき
る。改質された構造は、Ta,Mo,あるいはTiを窒
素と一緒に同時堆積させたもの、あるいはTa,Mo,
および/またはTiと窒化物との積層であることができ
る。好ましくは、導体326はTa,Mo,またはTi
のいずれかを含み、後に改質される。導体326は、そ
れの仕事関数がゲート機能を定義できるように十分厚く
なければならない。好ましくは、導体326の厚さは5
ないし50nmのオーダー(ほぼ、8ないし10単位セ
ルあるいはそれ以上の厚さ)である。
【0020】導体326および絶縁層324のパターニ
ングおよびエッチングの前か、あるいはこの工程の後
で、一部(あるいは、ゲート導体の1つ−導体327)
はそれの仕事関数を変化させるように改質される。この
ことは、導体326(あるいは導体327)のその部分
をマスクで覆って、導体326または導体327の露出
部分を改質薬剤に晒すことによって実行される。好まし
くは、この改質はプラズマ中に含まれる窒素ガス(好ま
しくはN2)にウエハを晒すことによって起こる。この
工程は、好ましくは、300ないし500℃程度の雰囲
気温度で、20秒ないし2分間程度実行される。この工
程の目標はTa,Mo,またはTiを本質的に完全にT
xy,Moxy,またはTixyへ変換することであ
る。
【0021】一旦、この改質が完了すれば、ゲート構造
がパターニングおよびエッチングされて、ゲート電極の
残存部分を充填するように(もし必要であれば)別の伝
導性材料が形成されよう。好ましくは、この付加的な伝
導性材料はタングステン、アルミニウム、またはその他
の伝導性材料を含む。
【0022】本発明の特定の実施形態についてここに説
明してきたが、それらは本発明のスコープを限定するも
のと解釈されるべきではない。本明細書で述べた方法に
照らして、本発明の数多くの実施形態が当業者には明ら
かとなろう。本発明のスコープは添付される特許請求の
範囲のみによって限定される。
【0023】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1)第1ゲート電極を有する第1トランジスタと、第
2ゲート電極を有する第2トランジスタとを半導体基板
上へ形成する方法であって、前記半導体基板の第1部分
を覆ってそれから絶縁された、第1の仕事関数を有する
第1伝導性材料を形成する工程、前記第1伝導性材料を
含むが、前記第1の仕事関数とは異なる第2の仕事関数
を有する第2伝導性材料を、前記半導体基板の第2部分
を覆ってそれから絶縁して形成する工程、を含み、およ
び、ここにおいて、前記第2伝導性材料が前記第1ゲー
ト電極を形成するために使用され、また前記第2伝導性
材料が前記第2ゲート電極を形成するために使用されて
いる、方法。
【0024】(2)第1項記載の方法であって、ここに
おいて、前記第1伝導性材料がTaを含み、前記第2伝
導性材料がTaxyを含んでいる方法。
【0025】(3)第1項記載の方法であって、ここに
おいて、前記第1伝導性材料がMoを含み、前記第2伝
導性材料がMoxyを含んでいる方法。
【0026】(4)第1項記載の方法であって、ここに
おいて、前記第1伝導性材料がTiを含み、前記第2伝
導性材料がTixyを含んでいる方法。
【0027】(5)第1ゲート電極を有する第1トラン
ジスタと、第2ゲート電極を有する第2トランジスタと
を半導体基板上へ形成する方法であって、1つの仕事関
数を有する伝導性材料を、前記半導体基板を覆ってそれ
から絶縁して形成する工程、および前記伝導性材料の一
部を改質して、前記改質された伝導性材料の仕事関数を
変化させて、前記伝導性材料が前記第1ゲート電極を、
また前記改質された伝導性材料が前記第2ゲート電極を
形成するようにする工程、を含む方法。
【0028】(6)第5項記載の方法であって、ここに
おいて、前記第1トランジスタがNMOSデバイスであ
り、前記第2トランジスタがPMOSデバイスである方
法。
【0029】(7)第6項記載の方法であって、ここに
おいて、前記第1トランジスタおよび前記第2トランジ
スタがCMOSデバイスを構成している方法。
【0030】(8)第5項記載の方法であって、ここに
おいて、前記伝導性材料が、Ta,Mo,Tiおよびそ
れらの任意の組合せを含むグループから選ばれた1つの
導体を含んでいる方法。
【0031】(9)第5項記載の方法であって、ここに
おいて、前記伝導性材料の一部を改質する前記工程が、
前記伝導性材料の前記部分を、窒素を含むガスを含むプ
ラズマに晒す工程を含んでいる方法。
【0032】(10)本発明の一実施形態は、第1ゲー
ト電極を有する第1トランジスタと、第2ゲート電極を
有する第2トランジスタとを半導体基板上へ形成する方
法であり、その方法は次の工程:半導体基板を覆ってそ
れから絶縁して、1つの仕事関数を有する伝導性材料を
形成する工程(図2の工程216)、および伝導性材料
の一部を改質して改質された伝導性材料の仕事関数を変
化させることによって、伝導性材料が第1ゲート電極
を、また改質された伝導性材料が第2ゲート電極を形成
するようにする工程(図2の工程218)を含む。好ま
しくは、第1トランジスタがNMOSデバイスであり、
第2トランジスタがPMOSデバイスであり、第1トラ
ンジスタと第2トランジスタとでCMOSデバイスを構
成する。伝導性材料は、好ましくは、Ta,Mo,Ti
およびそれらの任意の組合せを含むグループから選ばれ
た1つの導体を含む。好ましくは、伝導性材料の一部を
改質する工程は伝導性材料の一部を、窒素を含むガスを
含むプラズマに晒す工程を含む。
【関連特許および特許出願へのクロスリファレンス】下
記の、共通に譲渡された特許/特許出願をここに参照に
よって引用する。 特許番号/出願番号 出願日 TIケース番号 60/029,215 1996年10月28日 TI−22027 1998年**月**日 TI−22748 1998年**月**日 TI−24776
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の方法の、部分的に作製さ
れたCMOSデバイスの断面模式図。
【図2】本発明の一実施形態の方法のフロー図。
【図3】図2に示された本発明の方法を用いて部分的に
作製された半導体デバイスの断面模式図。
【図4】異なる材料の仕事関数を示すグラフ。
【符号の説明】 102 NMOSデバイス 104 PMOSデバイス 106 ゲート導体 108 ゲート導体 114,116 ソース/ドレイン延長部 118 分離構造 301 基板 302 PMOSデバイス 304 NMOSデバイス 306,308 構造 310,311 底層 312,313,314,315 ソース/ドレイン延
長部 316 分離構造 318,319 側壁絶縁体 322 平坦な絶縁材料 324 ゲート絶縁層 326,327,329 導体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1ゲート電極を有する第1トランジス
    タと、第2ゲート電極を有する第2トランジスタとを半
    導体基板上へ形成する方法であって、 前記半導体基板の第1部分を覆ってそれから絶縁され
    た、第1の仕事関数を有する第1伝導性材料を形成する
    工程、 前記第1伝導性材料を含むが、前記第1の仕事関数とは
    異なる第2の仕事関数を有する第2伝導性材料を、前記
    半導体基板の第2部分を覆ってそれから絶縁して形成す
    る工程、を含み、 および、ここにおいて、前記第2伝導性材料が前記第1
    ゲート電極を形成するために使用され、また前記第2伝
    導性材料が前記第2ゲート電極を形成するために使用さ
    れている、方法。
JP2000049739A 1999-02-26 2000-02-25 トランジスタ作製方法 Pending JP2000252371A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12178699P 1999-02-26 1999-02-26
US121786 1999-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000252371A true JP2000252371A (ja) 2000-09-14

Family

ID=22398780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000049739A Pending JP2000252371A (ja) 1999-02-26 2000-02-25 トランジスタ作製方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6291282B1 (ja)
EP (1) EP1032033A3 (ja)
JP (1) JP2000252371A (ja)
KR (1) KR20000058131A (ja)
CN (1) CN1266277A (ja)
SG (1) SG77280A1 (ja)
TW (1) TW444285B (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504671A (ja) * 2003-09-04 2007-03-01 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド high−kゲート誘電体と関連の構造を有するCMOSゲートを形成するための、異なる仕事関数を有する金属を統合する方法
JP2007142153A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Tokyo Electron Ltd 半導体装置およびその製造方法
US7265428B2 (en) 2004-03-12 2007-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having NMOSFET and PMOSFET and manufacturing method thereof
JP2007266188A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Fujitsu Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2008124484A (ja) * 2007-12-07 2008-05-29 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100879038B1 (ko) * 2006-03-08 2009-01-15 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 기판의 제조 방법 및 기판 처리장치
US7635631B2 (en) 2005-04-04 2009-12-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and manufacturing method for the same
JP2012160737A (ja) * 2012-03-08 2012-08-23 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2012524413A (ja) * 2009-04-14 2012-10-11 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 金属High−kFETのためのデュアル金属およびデュアル誘電体集積
JP2017183487A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法および基板処理装置

Families Citing this family (239)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3264264B2 (ja) * 1999-03-01 2002-03-11 日本電気株式会社 相補型集積回路とその製造方法
US6383879B1 (en) * 1999-12-03 2002-05-07 Agere Systems Guardian Corp. Semiconductor device having a metal gate with a work function compatible with a semiconductor device
JP3538108B2 (ja) * 2000-03-14 2004-06-14 松下電器産業株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP3519662B2 (ja) * 2000-03-14 2004-04-19 松下電器産業株式会社 半導体装置及びその製造方法
TW466606B (en) * 2000-04-20 2001-12-01 United Microelectronics Corp Manufacturing method for dual metal gate electrode
US6444512B1 (en) * 2000-06-12 2002-09-03 Motorola, Inc. Dual metal gate transistors for CMOS process
US6465309B1 (en) * 2000-12-12 2002-10-15 Advanced Micro Devices, Inc. Silicide gate transistors
KR100422342B1 (ko) * 2000-12-29 2004-03-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 게이트 제조방법
US6537901B2 (en) * 2000-12-29 2003-03-25 Hynix Semiconductor Inc. Method of manufacturing a transistor in a semiconductor device
US6583012B1 (en) * 2001-02-13 2003-06-24 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor devices utilizing differently composed metal-based in-laid gate electrodes
US7563715B2 (en) 2005-12-05 2009-07-21 Asm International N.V. Method of producing thin films
US9139906B2 (en) 2001-03-06 2015-09-22 Asm America, Inc. Doping with ALD technology
US6573134B2 (en) * 2001-03-27 2003-06-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Dual metal gate CMOS devices and method for making the same
US6518106B2 (en) 2001-05-26 2003-02-11 Motorola, Inc. Semiconductor device and a method therefor
KR100764341B1 (ko) * 2001-06-26 2007-10-05 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 제조방법
JP3682920B2 (ja) * 2001-10-30 2005-08-17 富士通株式会社 半導体装置の製造方法
US6509282B1 (en) 2001-11-26 2003-01-21 Advanced Micro Devices, Inc. Silicon-starved PECVD method for metal gate electrode dielectric spacer
US6653698B2 (en) 2001-12-20 2003-11-25 International Business Machines Corporation Integration of dual workfunction metal gate CMOS devices
US6696345B2 (en) * 2002-01-07 2004-02-24 Intel Corporation Metal-gate electrode for CMOS transistor applications
US6894355B1 (en) * 2002-01-11 2005-05-17 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor device with silicide source/drain and high-K dielectric
US6794234B2 (en) * 2002-01-30 2004-09-21 The Regents Of The University Of California Dual work function CMOS gate technology based on metal interdiffusion
KR100463239B1 (ko) * 2002-03-30 2004-12-29 주식회사 하이닉스반도체 씨모스 반도체장치의 제조 방법
KR100502407B1 (ko) * 2002-04-11 2005-07-19 삼성전자주식회사 고유전막과 높은 도전성의 전극을 갖는 게이트 구조체 및그 형성 방법
US7067439B2 (en) 2002-06-14 2006-06-27 Applied Materials, Inc. ALD metal oxide deposition process using direct oxidation
KR100476926B1 (ko) * 2002-07-02 2005-03-17 삼성전자주식회사 반도체 소자의 듀얼 게이트 형성방법
US7176483B2 (en) * 2002-08-12 2007-02-13 Acorn Technologies, Inc. Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions
US6833556B2 (en) 2002-08-12 2004-12-21 Acorn Technologies, Inc. Insulated gate field effect transistor having passivated schottky barriers to the channel
US7084423B2 (en) 2002-08-12 2006-08-01 Acorn Technologies, Inc. Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions
US6756619B2 (en) * 2002-08-26 2004-06-29 Micron Technology, Inc. Semiconductor constructions
US6645818B1 (en) * 2002-11-13 2003-11-11 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Method to fabricate dual-metal gate for N- and P-FETs
US7045406B2 (en) * 2002-12-03 2006-05-16 Asm International, N.V. Method of forming an electrode with adjusted work function
US7122414B2 (en) * 2002-12-03 2006-10-17 Asm International, Inc. Method to fabricate dual metal CMOS devices
US6858524B2 (en) * 2002-12-03 2005-02-22 Asm International, Nv Method of depositing barrier layer for metal gates
US6890807B2 (en) * 2003-05-06 2005-05-10 Intel Corporation Method for making a semiconductor device having a metal gate electrode
US6828181B2 (en) * 2003-05-08 2004-12-07 International Business Machines Corporation Dual gate material process for CMOS technologies
JP4091530B2 (ja) * 2003-07-25 2008-05-28 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US7030430B2 (en) * 2003-08-15 2006-04-18 Intel Corporation Transition metal alloys for use as a gate electrode and devices incorporating these alloys
JP3790237B2 (ja) * 2003-08-26 2006-06-28 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP4143505B2 (ja) * 2003-09-03 2008-09-03 株式会社半導体理工学研究センター Mos型半導体装置及びその製造方法
US7183182B2 (en) * 2003-09-24 2007-02-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for fabricating CMOS field effect transistors
US20050070109A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Feller A. Daniel Novel slurry for chemical mechanical polishing of metals
US6974764B2 (en) * 2003-11-06 2005-12-13 Intel Corporation Method for making a semiconductor device having a metal gate electrode
US7952118B2 (en) * 2003-11-12 2011-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device having different metal gate structures
US7064050B2 (en) * 2003-11-28 2006-06-20 International Business Machines Corporation Metal carbide gate structure and method of fabrication
US7005333B2 (en) * 2003-12-30 2006-02-28 Infineon Technologies Ag Transistor with silicon and carbon layer in the channel region
US7056794B2 (en) * 2004-01-09 2006-06-06 International Business Machines Corporation FET gate structure with metal gate electrode and silicide contact
US7002224B2 (en) * 2004-02-03 2006-02-21 Infineon Technologies Ag Transistor with doped gate dielectric
US7348265B2 (en) * 2004-03-01 2008-03-25 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device having a silicided gate electrode and method of manufacture therefor
JP4546201B2 (ja) * 2004-03-17 2010-09-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
US7094671B2 (en) * 2004-03-22 2006-08-22 Infineon Technologies Ag Transistor with shallow germanium implantation region in channel
US7226826B2 (en) * 2004-04-16 2007-06-05 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device having multiple work functions and method of manufacture therefor
US7153784B2 (en) 2004-04-20 2006-12-26 Intel Corporation Method for making a semiconductor device having a high-k gate dielectric layer and a metal gate electrode
US20050250258A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 Metz Matthew V Method for making a semiconductor device having a high-k gate dielectric layer and a metal gate electrode
US8119210B2 (en) 2004-05-21 2012-02-21 Applied Materials, Inc. Formation of a silicon oxynitride layer on a high-k dielectric material
US7397090B2 (en) * 2004-06-10 2008-07-08 Agency For Science, Technology And Research Gate electrode architecture for improved work function tuning and method of manufacture
US7439113B2 (en) * 2004-07-12 2008-10-21 Intel Corporation Forming dual metal complementary metal oxide semiconductor integrated circuits
US7390709B2 (en) 2004-09-08 2008-06-24 Intel Corporation Method for making a semiconductor device having a high-k gate dielectric layer and a metal gate electrode
US7126199B2 (en) * 2004-09-27 2006-10-24 Intel Corporation Multilayer metal gate electrode
US7902058B2 (en) * 2004-09-29 2011-03-08 Intel Corporation Inducing strain in the channels of metal gate transistors
US20060091467A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Doyle Brian S Resonant tunneling device using metal oxide semiconductor processing
CN100428248C (zh) * 2004-12-24 2008-10-22 清华大学 Cmos功耗平衡延时不敏感加法器用的进位产生电路
US20060172480A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Single metal gate CMOS device design
US20070048920A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Sematech Methods for dual metal gate CMOS integration
US7332433B2 (en) * 2005-09-22 2008-02-19 Sematech Inc. Methods of modulating the work functions of film layers
WO2007063963A1 (ja) * 2005-12-02 2007-06-07 Tohoku University 半導体装置
US7678710B2 (en) 2006-03-09 2010-03-16 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for fabricating a high dielectric constant transistor gate using a low energy plasma system
US7645710B2 (en) 2006-03-09 2010-01-12 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for fabricating a high dielectric constant transistor gate using a low energy plasma system
US7837838B2 (en) 2006-03-09 2010-11-23 Applied Materials, Inc. Method of fabricating a high dielectric constant transistor gate using a low energy plasma apparatus
US7902018B2 (en) 2006-09-26 2011-03-08 Applied Materials, Inc. Fluorine plasma treatment of high-k gate stack for defect passivation
KR101427142B1 (ko) 2006-10-05 2014-08-07 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 금속 규산염 막의 원자층 증착
US7682891B2 (en) * 2006-12-28 2010-03-23 Intel Corporation Tunable gate electrode work function material for transistor applications
US7804141B2 (en) * 2008-02-19 2010-09-28 United Microelectronics Corp. Semiconductor element structure and method for making the same
US8945675B2 (en) 2008-05-29 2015-02-03 Asm International N.V. Methods for forming conductive titanium oxide thin films
US8236686B2 (en) 2008-05-30 2012-08-07 International Business Machines Corporation Dual metal gates using one metal to alter work function of another metal
US8524588B2 (en) 2008-08-18 2013-09-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of forming a single metal that performs N work function and P work function in a high-k/metal gate process
US8778754B2 (en) 2008-09-15 2014-07-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of forming a single metal that performs N and P work functions in high-K/metal gate devices
US7824986B2 (en) * 2008-11-05 2010-11-02 Micron Technology, Inc. Methods of forming a plurality of transistor gates, and methods of forming a plurality of transistor gates having at least two different work functions
US8557702B2 (en) 2009-02-02 2013-10-15 Asm America, Inc. Plasma-enhanced atomic layers deposition of conductive material over dielectric layers
CN101930913B (zh) * 2009-06-26 2012-05-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 金属栅电极形成方法
US9324576B2 (en) 2010-05-27 2016-04-26 Applied Materials, Inc. Selective etch for silicon films
US10283321B2 (en) 2011-01-18 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
US8211775B1 (en) 2011-03-09 2012-07-03 United Microelectronics Corp. Method of making transistor having metal gate
US8999856B2 (en) 2011-03-14 2015-04-07 Applied Materials, Inc. Methods for etch of sin films
US9064815B2 (en) 2011-03-14 2015-06-23 Applied Materials, Inc. Methods for etch of metal and metal-oxide films
US8519487B2 (en) 2011-03-21 2013-08-27 United Microelectronics Corp. Semiconductor device
US9269634B2 (en) 2011-05-16 2016-02-23 Globalfoundries Inc. Self-aligned metal gate CMOS with metal base layer and dummy gate structure
US8771536B2 (en) 2011-08-01 2014-07-08 Applied Materials, Inc. Dry-etch for silicon-and-carbon-containing films
US8445345B2 (en) * 2011-09-08 2013-05-21 International Business Machines Corporation CMOS structure having multiple threshold voltage devices
US8927390B2 (en) 2011-09-26 2015-01-06 Applied Materials, Inc. Intrench profile
US20130260564A1 (en) * 2011-09-26 2013-10-03 Applied Materials, Inc. Insensitive dry removal process for semiconductor integration
US8808563B2 (en) 2011-10-07 2014-08-19 Applied Materials, Inc. Selective etch of silicon by way of metastable hydrogen termination
US9267739B2 (en) 2012-07-18 2016-02-23 Applied Materials, Inc. Pedestal with multi-zone temperature control and multiple purge capabilities
US9373517B2 (en) 2012-08-02 2016-06-21 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing with DC assisted RF power for improved control
US9034770B2 (en) 2012-09-17 2015-05-19 Applied Materials, Inc. Differential silicon oxide etch
US9023734B2 (en) 2012-09-18 2015-05-05 Applied Materials, Inc. Radical-component oxide etch
US9390937B2 (en) 2012-09-20 2016-07-12 Applied Materials, Inc. Silicon-carbon-nitride selective etch
US9132436B2 (en) 2012-09-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US8969212B2 (en) 2012-11-20 2015-03-03 Applied Materials, Inc. Dry-etch selectivity
US9064816B2 (en) 2012-11-30 2015-06-23 Applied Materials, Inc. Dry-etch for selective oxidation removal
US8980763B2 (en) 2012-11-30 2015-03-17 Applied Materials, Inc. Dry-etch for selective tungsten removal
US9111877B2 (en) 2012-12-18 2015-08-18 Applied Materials, Inc. Non-local plasma oxide etch
US8921234B2 (en) 2012-12-21 2014-12-30 Applied Materials, Inc. Selective titanium nitride etching
EP2750167A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-02 Imec Method for tuning the effective work function of a gate structure in a semiconductor device
US10256079B2 (en) 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US9362130B2 (en) 2013-03-01 2016-06-07 Applied Materials, Inc. Enhanced etching processes using remote plasma sources
US9040422B2 (en) 2013-03-05 2015-05-26 Applied Materials, Inc. Selective titanium nitride removal
US8801952B1 (en) 2013-03-07 2014-08-12 Applied Materials, Inc. Conformal oxide dry etch
US10170282B2 (en) 2013-03-08 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Insulated semiconductor faceplate designs
US20140271097A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Processing systems and methods for halide scavenging
US8895449B1 (en) 2013-05-16 2014-11-25 Applied Materials, Inc. Delicate dry clean
US9114438B2 (en) 2013-05-21 2015-08-25 Applied Materials, Inc. Copper residue chamber clean
US9493879B2 (en) 2013-07-12 2016-11-15 Applied Materials, Inc. Selective sputtering for pattern transfer
CN104347411B (zh) * 2013-08-01 2018-04-13 中国科学院微电子研究所 金属栅电极等效功函数调节方法
US9773648B2 (en) 2013-08-30 2017-09-26 Applied Materials, Inc. Dual discharge modes operation for remote plasma
US8956980B1 (en) 2013-09-16 2015-02-17 Applied Materials, Inc. Selective etch of silicon nitride
US8951429B1 (en) 2013-10-29 2015-02-10 Applied Materials, Inc. Tungsten oxide processing
US9236265B2 (en) 2013-11-04 2016-01-12 Applied Materials, Inc. Silicon germanium processing
US9576809B2 (en) 2013-11-04 2017-02-21 Applied Materials, Inc. Etch suppression with germanium
US9520303B2 (en) 2013-11-12 2016-12-13 Applied Materials, Inc. Aluminum selective etch
US9245762B2 (en) 2013-12-02 2016-01-26 Applied Materials, Inc. Procedure for etch rate consistency
US9117855B2 (en) 2013-12-04 2015-08-25 Applied Materials, Inc. Polarity control for remote plasma
US9287095B2 (en) 2013-12-17 2016-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor system assemblies and methods of operation
US9263278B2 (en) 2013-12-17 2016-02-16 Applied Materials, Inc. Dopant etch selectivity control
US9190293B2 (en) 2013-12-18 2015-11-17 Applied Materials, Inc. Even tungsten etch for high aspect ratio trenches
US9287134B2 (en) 2014-01-17 2016-03-15 Applied Materials, Inc. Titanium oxide etch
US9396989B2 (en) 2014-01-27 2016-07-19 Applied Materials, Inc. Air gaps between copper lines
US9293568B2 (en) 2014-01-27 2016-03-22 Applied Materials, Inc. Method of fin patterning
US20150214331A1 (en) 2014-01-30 2015-07-30 Globalfoundries Inc. Replacement metal gate including dielectric gate material
US9385028B2 (en) 2014-02-03 2016-07-05 Applied Materials, Inc. Air gap process
US9499898B2 (en) 2014-03-03 2016-11-22 Applied Materials, Inc. Layered thin film heater and method of fabrication
US9299575B2 (en) 2014-03-17 2016-03-29 Applied Materials, Inc. Gas-phase tungsten etch
US9299538B2 (en) 2014-03-20 2016-03-29 Applied Materials, Inc. Radial waveguide systems and methods for post-match control of microwaves
US9299537B2 (en) 2014-03-20 2016-03-29 Applied Materials, Inc. Radial waveguide systems and methods for post-match control of microwaves
US9136273B1 (en) 2014-03-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Flash gate air gap
US9903020B2 (en) 2014-03-31 2018-02-27 Applied Materials, Inc. Generation of compact alumina passivation layers on aluminum plasma equipment components
US9269590B2 (en) 2014-04-07 2016-02-23 Applied Materials, Inc. Spacer formation
US9309598B2 (en) 2014-05-28 2016-04-12 Applied Materials, Inc. Oxide and metal removal
US9847289B2 (en) 2014-05-30 2017-12-19 Applied Materials, Inc. Protective via cap for improved interconnect performance
US9406523B2 (en) 2014-06-19 2016-08-02 Applied Materials, Inc. Highly selective doped oxide removal method
US9378969B2 (en) 2014-06-19 2016-06-28 Applied Materials, Inc. Low temperature gas-phase carbon removal
US9425058B2 (en) 2014-07-24 2016-08-23 Applied Materials, Inc. Simplified litho-etch-litho-etch process
US9159606B1 (en) 2014-07-31 2015-10-13 Applied Materials, Inc. Metal air gap
US9496167B2 (en) 2014-07-31 2016-11-15 Applied Materials, Inc. Integrated bit-line airgap formation and gate stack post clean
US9378978B2 (en) 2014-07-31 2016-06-28 Applied Materials, Inc. Integrated oxide recess and floating gate fin trimming
US9165786B1 (en) 2014-08-05 2015-10-20 Applied Materials, Inc. Integrated oxide and nitride recess for better channel contact in 3D architectures
US9659753B2 (en) 2014-08-07 2017-05-23 Applied Materials, Inc. Grooved insulator to reduce leakage current
US9553102B2 (en) 2014-08-19 2017-01-24 Applied Materials, Inc. Tungsten separation
US9355856B2 (en) 2014-09-12 2016-05-31 Applied Materials, Inc. V trench dry etch
US9368364B2 (en) 2014-09-24 2016-06-14 Applied Materials, Inc. Silicon etch process with tunable selectivity to SiO2 and other materials
US9478434B2 (en) 2014-09-24 2016-10-25 Applied Materials, Inc. Chlorine-based hardmask removal
US9613822B2 (en) 2014-09-25 2017-04-04 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity enhancement
US9966240B2 (en) 2014-10-14 2018-05-08 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US9355922B2 (en) 2014-10-14 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
US11637002B2 (en) 2014-11-26 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US9299583B1 (en) 2014-12-05 2016-03-29 Applied Materials, Inc. Aluminum oxide selective etch
US10573496B2 (en) 2014-12-09 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Direct outlet toroidal plasma source
US10224210B2 (en) 2014-12-09 2019-03-05 Applied Materials, Inc. Plasma processing system with direct outlet toroidal plasma source
US9502258B2 (en) 2014-12-23 2016-11-22 Applied Materials, Inc. Anisotropic gap etch
US9343272B1 (en) 2015-01-08 2016-05-17 Applied Materials, Inc. Self-aligned process
US11257693B2 (en) 2015-01-09 2022-02-22 Applied Materials, Inc. Methods and systems to improve pedestal temperature control
US9373522B1 (en) 2015-01-22 2016-06-21 Applied Mateials, Inc. Titanium nitride removal
US9449846B2 (en) 2015-01-28 2016-09-20 Applied Materials, Inc. Vertical gate separation
US20160225652A1 (en) 2015-02-03 2016-08-04 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US9728437B2 (en) 2015-02-03 2017-08-08 Applied Materials, Inc. High temperature chuck for plasma processing systems
US9881805B2 (en) 2015-03-02 2018-01-30 Applied Materials, Inc. Silicon selective removal
US9691645B2 (en) 2015-08-06 2017-06-27 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9741593B2 (en) 2015-08-06 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9349605B1 (en) 2015-08-07 2016-05-24 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity systems and methods
US9523148B1 (en) 2015-08-25 2016-12-20 Asm Ip Holdings B.V. Process for deposition of titanium oxynitride for use in integrated circuit fabrication
US9540729B1 (en) 2015-08-25 2017-01-10 Asm Ip Holding B.V. Deposition of titanium nanolaminates for use in integrated circuit fabrication
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
CN106531618B (zh) * 2015-09-15 2021-05-18 联华电子股份有限公司 具有金属栅极结构的半导体元件的功函数调整方法
US9799745B2 (en) * 2015-10-20 2017-10-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Atomic layer deposition methods and structures thereof
US10522371B2 (en) 2016-05-19 2019-12-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US9620611B1 (en) 2016-06-17 2017-04-11 Acorn Technology, Inc. MIS contact structure with metal oxide conductor
US9865484B1 (en) 2016-06-29 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Selective etch using material modification and RF pulsing
US10629473B2 (en) 2016-09-09 2020-04-21 Applied Materials, Inc. Footing removal for nitride spacer
US10062575B2 (en) 2016-09-09 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Poly directional etch by oxidation
US10062585B2 (en) 2016-10-04 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Oxygen compatible plasma source
US9721789B1 (en) 2016-10-04 2017-08-01 Applied Materials, Inc. Saving ion-damaged spacers
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US9934942B1 (en) 2016-10-04 2018-04-03 Applied Materials, Inc. Chamber with flow-through source
US10062579B2 (en) 2016-10-07 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Selective SiN lateral recess
US9947549B1 (en) 2016-10-10 2018-04-17 Applied Materials, Inc. Cobalt-containing material removal
US10163696B2 (en) 2016-11-11 2018-12-25 Applied Materials, Inc. Selective cobalt removal for bottom up gapfill
US9768034B1 (en) 2016-11-11 2017-09-19 Applied Materials, Inc. Removal methods for high aspect ratio structures
US10026621B2 (en) 2016-11-14 2018-07-17 Applied Materials, Inc. SiN spacer profile patterning
WO2018094205A1 (en) 2016-11-18 2018-05-24 Acorn Technologies, Inc. Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative schottky barrier height
US10566206B2 (en) 2016-12-27 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Systems and methods for anisotropic material breakthrough
US10431429B2 (en) 2017-02-03 2019-10-01 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10403507B2 (en) 2017-02-03 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Shaped etch profile with oxidation
US10043684B1 (en) 2017-02-06 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Self-limiting atomic thermal etching systems and methods
US10319739B2 (en) 2017-02-08 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Accommodating imperfectly aligned memory holes
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US10319649B2 (en) 2017-04-11 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopy (OES) for remote plasma monitoring
US9997519B1 (en) 2017-05-03 2018-06-12 International Business Machines Corporation Dual channel structures with multiple threshold voltages
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
JP7176860B6 (ja) 2017-05-17 2022-12-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 前駆体の流れを改善する半導体処理チャンバ
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US10497579B2 (en) 2017-05-31 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Water-free etching methods
US10049891B1 (en) 2017-05-31 2018-08-14 Applied Materials, Inc. Selective in situ cobalt residue removal
US10920320B2 (en) 2017-06-16 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors
US10541246B2 (en) 2017-06-26 2020-01-21 Applied Materials, Inc. 3D flash memory cells which discourage cross-cell electrical tunneling
US10727080B2 (en) 2017-07-07 2020-07-28 Applied Materials, Inc. Tantalum-containing material removal
US10541184B2 (en) 2017-07-11 2020-01-21 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopic techniques for monitoring etching
US10354889B2 (en) 2017-07-17 2019-07-16 Applied Materials, Inc. Non-halogen etching of silicon-containing materials
US10043674B1 (en) 2017-08-04 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Germanium etching systems and methods
US10170336B1 (en) 2017-08-04 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Methods for anisotropic control of selective silicon removal
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US10283324B1 (en) 2017-10-24 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Oxygen treatment for nitride etching
US10128086B1 (en) 2017-10-24 2018-11-13 Applied Materials, Inc. Silicon pretreatment for nitride removal
US10256112B1 (en) 2017-12-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Selective tungsten removal
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US10854426B2 (en) 2018-01-08 2020-12-01 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10679870B2 (en) 2018-02-15 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
TWI766433B (zh) 2018-02-28 2022-06-01 美商應用材料股份有限公司 形成氣隙的系統及方法
US10593560B2 (en) 2018-03-01 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Magnetic induction plasma source for semiconductor processes and equipment
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10497573B2 (en) 2018-03-13 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Selective atomic layer etching of semiconductor materials
US10573527B2 (en) 2018-04-06 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Gas-phase selective etching systems and methods
US10490406B2 (en) 2018-04-10 2019-11-26 Appled Materials, Inc. Systems and methods for material breakthrough
US10699879B2 (en) 2018-04-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Two piece electrode assembly with gap for plasma control
US10886137B2 (en) 2018-04-30 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Selective nitride removal
US10872778B2 (en) 2018-07-06 2020-12-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods utilizing solid-phase etchants
US10755941B2 (en) 2018-07-06 2020-08-25 Applied Materials, Inc. Self-limiting selective etching systems and methods
US10672642B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Applied Materials, Inc. Systems and methods for pedestal configuration
US10892198B2 (en) 2018-09-14 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved performance in semiconductor processing
US11049755B2 (en) 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US10910375B2 (en) * 2018-09-28 2021-02-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabrication thereof
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US11721527B2 (en) 2019-01-07 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber mixing systems
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391510A (en) * 1992-02-28 1995-02-21 International Business Machines Corporation Formation of self-aligned metal gate FETs using a benignant removable gate material during high temperature steps
DE19535629C1 (de) * 1995-09-25 1996-09-12 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer integrierten CMOS-Schaltung
US6084279A (en) * 1997-03-31 2000-07-04 Motorola Inc. Semiconductor device having a metal containing layer overlying a gate dielectric
US6043157A (en) * 1997-12-18 2000-03-28 Advanced Micro Devices Semiconductor device having dual gate electrode material and process of fabrication thereof
US6027961A (en) * 1998-06-30 2000-02-22 Motorola, Inc. CMOS semiconductor devices and method of formation
US6130123A (en) * 1998-06-30 2000-10-10 Intel Corporation Method for making a complementary metal gate electrode technology
US6066533A (en) * 1998-09-29 2000-05-23 Advanced Micro Devices, Inc. MOS transistor with dual metal gate structure

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504671A (ja) * 2003-09-04 2007-03-01 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド high−kゲート誘電体と関連の構造を有するCMOSゲートを形成するための、異なる仕事関数を有する金属を統合する方法
US7265428B2 (en) 2004-03-12 2007-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having NMOSFET and PMOSFET and manufacturing method thereof
US7528450B2 (en) 2004-03-12 2009-05-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device having NMOSFET and PMOSFET and manufacturing method therefor
US8017466B2 (en) 2005-04-04 2011-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and manufacturing method for the same
US8441073B2 (en) 2005-04-04 2013-05-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and manufacturing method for the same
US7635631B2 (en) 2005-04-04 2009-12-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and manufacturing method for the same
JP2007142153A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Tokyo Electron Ltd 半導体装置およびその製造方法
KR100879038B1 (ko) * 2006-03-08 2009-01-15 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 기판의 제조 방법 및 기판 처리장치
JP2007266188A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Fujitsu Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2008124484A (ja) * 2007-12-07 2008-05-29 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2012524413A (ja) * 2009-04-14 2012-10-11 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 金属High−kFETのためのデュアル金属およびデュアル誘電体集積
JP2012160737A (ja) * 2012-03-08 2012-08-23 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2017183487A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
SG77280A1 (en) 2000-12-19
KR20000058131A (ko) 2000-09-25
CN1266277A (zh) 2000-09-13
EP1032033A3 (en) 2004-05-12
US6291282B1 (en) 2001-09-18
EP1032033A2 (en) 2000-08-30
TW444285B (en) 2001-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6291282B1 (en) Method of forming dual metal gate structures or CMOS devices
US7411227B2 (en) CMOS silicide metal gate integration
US6879009B2 (en) Integrated circuit with MOSFETS having bi-layer metal gate electrodes
US7042033B2 (en) ULSI MOS with high dielectric constant gate insulator
US7737032B2 (en) MOSFET structure with multiple self-aligned silicide contacts
US7935993B2 (en) Semiconductor device structure having enhanced performance FET device
US6784506B2 (en) Silicide process using high K-dielectrics
JP2003188275A (ja) ゲート構造及びその製造方法
US6583012B1 (en) Semiconductor devices utilizing differently composed metal-based in-laid gate electrodes
US7060571B1 (en) Semiconductor device with metal gate and high-k tantalum oxide or tantalum oxynitride gate dielectric
US6184114B1 (en) MOS transistor formation
US7635648B2 (en) Methods for fabricating dual material gate in a semiconductor device
US20080020568A1 (en) Semiconductor device having a silicide layer and method of fabricating the same
US6933189B2 (en) Integration system via metal oxide conversion
KR100549006B1 (ko) 완전한 실리사이드 게이트를 갖는 모스 트랜지스터 제조방법
US20010001498A1 (en) Field effect transistors, integrated circuitry, methods of forming field effect transistor gates, and methods of forming integrated circuitry
US7244642B2 (en) Method to obtain fully silicided gate electrodes
US7498264B2 (en) Method to obtain fully silicided poly gate
KR100609239B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
JP2001217323A (ja) Cmosデバイス二重金属ゲート構造作製方法
JP2002026271A (ja) 半導体集積回路装置
JP2001024187A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2004221309A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2004221113A (ja) 半導体装置およびその製造方法