專利名稱：具有不同阻擋特性的柵極電介質(zhì)的半導(dǎo)體器件的制作方法
具有不同阻擋特性的柵極電介質(zhì)的半導(dǎo)體器件
發(fā)明所屬之技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是大致有關(guān)制造包括集成電路的微結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域，且尤有關(guān) 諸如場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極介電層等的極薄介電層的形成。先前技術(shù)
目前，微結(jié)構(gòu)被整合到多種產(chǎn)品中。在這方面的一個(gè)例子是集成 電路的采用，而由于集成電路的較低成本及較高性能，集成電路被愈 來(lái)愈多地用于許多類型的器件，因而可對(duì)這些器件進(jìn)行較佳的控制及 操作。由于經(jīng)濟(jì)上的理由，諸如集成電路等的微結(jié)構(gòu)之制造在每一代 新的微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在市場(chǎng)時(shí)，都要面對(duì)不斷地提高這些微結(jié)構(gòu)的性能之 工作。然而，這些經(jīng)濟(jì)上的限制不只要求提高器件的性能，而且也需 要縮小器件的尺寸，以便在每單位芯片面積中提供更多的集成電路功 能。因此，在半導(dǎo)體業(yè)中，要持續(xù)的努力，以便縮小特征組件的特征 尺寸。
在目前的技術(shù)中，這些組件的關(guān)鍵尺寸接近0. 05 ii m及甚至更小。 在制造此種數(shù)量級(jí)的電路組件時(shí)，除了尤其因特征尺寸的微縮而引起 的許多其它問(wèn)題以外，工藝工程師還要面對(duì)在下方材料層上提供極薄 介電層的工作，其中必須在不犧牲下方材料層的物理特性之前提下， 改善諸如介電系數(shù)及(或)對(duì)電荷載子穿隧的抗性、以及對(duì)雜質(zhì)的阻擋 等的介電層之某些特性。
在這方面的一個(gè)重要例子是諸如金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管 等的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的極薄(ultra-thim)柵極絕緣層之形成。晶體管的 柵極介電層對(duì)該晶體管的性能有很大的影響。如一般所習(xí)知的，減少 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的尺寸，亦即，減少導(dǎo)電溝道(其中藉由將控制電壓施加 到在柵極絕緣層上形成的柵電極，而使該導(dǎo)電溝道構(gòu)成半導(dǎo)體區(qū)的一 部分，)的長(zhǎng)度，也需要減少柵極絕緣層的厚度，以便維持自柵電極至 溝道區(qū)的必要電容耦合。目前，諸如中央處理單元(CPU)及內(nèi)存芯片等
大部分的極復(fù)雜的集成電路都系基于硅，因而因二氧化硅/硅界面的 眾所周知與較佳特性，而已偏好將二氧化硅用來(lái)作為柵極絕緣層的材
料。然而，對(duì)于為50nm及更短等級(jí)的溝道長(zhǎng)度而言，己將柵極絕緣層 的厚度減少到大約1. 5nm或更小，以便維持對(duì)晶體管操作的必要控制 性。然而，不斷地減少二氧化硅柵極絕緣層的厚度將導(dǎo)致流經(jīng)該柵極 絕緣層的漏電流增加，因而將因該漏電流系隨著該柵極絕緣層厚度的 線性遞減而成指數(shù)地增加，而造成靜態(tài)電力消耗的無(wú)法接受之增加。
因此，目前正投入相當(dāng)大的努力在于以一種呈現(xiàn)高出許多的介電 系數(shù)之介電材料取代二氧化硅，使得該介電材料層之厚度可比提供相 同電容耦合的對(duì)應(yīng)的二氧化硅層之厚度大許多。也將獲致指定電容耦 合的厚度稱為電容等效厚度(capacitive equivalent thickness),且 該厚度決定了二氧化硅層必須的厚度。然而，結(jié)果是難以將高k (high-k)材料加入至傳統(tǒng)的集成電路工藝中，而且更重要的是，提供 高k材料作為柵極絕緣層似乎對(duì)下方溝道區(qū)的載子移動(dòng)性有很大的影 響，因而大幅降低了載子移動(dòng)性，且因而減小了驅(qū)動(dòng)電流能力。因此， 雖然可藉由提供較厚的高k材料而獲得靜態(tài)晶體管特性的改善，但是 于此同時(shí)，目前，動(dòng)態(tài)性能(behavior)的無(wú)法接受之降低將使此種方 法較不令人滿意。
目前被贊同的一種不同之方法是采用包含某一量之氮的整合式硅 氧化物層(silicon oxide layer),而此種層可將柵極漏電流減少0. 5 至2個(gè)大小等級(jí)，且同時(shí)可維持與標(biāo)準(zhǔn)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS) 工藝技術(shù)兼容性。己發(fā)現(xiàn)柵極漏電流的減少主要系取決于藉由電漿 氮化(plasma ntridation)而被加入二氧化硅層的氮濃度。雖然此種方 法似乎減輕了這一代電路的柵極介電層漏電流之問(wèn)題，但是此種方法 由于降低的P溝道晶體管可靠性及(或)N溝道晶體管中降低的電子移 動(dòng)性，而似乎難以對(duì)具有柵極絕緣層厚度遠(yuǎn)小于2nm的器件世代所需 的介電層厚度作更積極的微縮。
如下文中將參照?qǐng)Dla及l(fā)b所說(shuō)明者，二氧化硅層中之氮也可被 用來(lái)減少因硼的高擴(kuò)散系數(shù)而使硼擴(kuò)散到P溝道晶體管的溝道區(qū)，這 是因?yàn)橐坏┡饠U(kuò)散到溝道區(qū)之后，可能造成P溝道晶體管的閾值電壓 之移動(dòng)，因而損及整個(gè)集成電路的性能及可靠性。 圖la示出包括諸如通常被用來(lái)形成中央處理單元(CPU)及儲(chǔ)存芯 片等的復(fù)雜集成電路的基體硅(bulk si 1 icon)襯底或絕緣層上覆硅 (Silicon On Insulator;簡(jiǎn)稱SOI)襯底等的襯底(101)的半導(dǎo)體器件 (100)之截面圖。在襯底(101)中或襯底(101)上形成第一半導(dǎo)體區(qū)(102) 及第二半導(dǎo)體區(qū)(103)，且可由可以溝槽隔離的形式提供之隔離結(jié)構(gòu)
(104) 隔離該第一及第二半導(dǎo)體區(qū)。此外，在第一及第二半導(dǎo)體區(qū) (102)、 (103)上形成具有根據(jù)器件要求的厚度之柵極絕緣層(105)。可 針對(duì)極復(fù)雜的集成電路而以厚度為2nm或甚至更小的二氧化硅構(gòu)成柵 極絕緣層(105)。
可根據(jù)下列工藝而形成圖la所示之半導(dǎo)體器件(100)。在由已為 大家接受的微影、溝槽蝕刻、沉積、及平坦化技術(shù)形成了溝槽隔離結(jié) 構(gòu)(104)之后，可在第一及第二半導(dǎo)體區(qū)(102)、 (103)內(nèi)產(chǎn)生垂直摻雜 劑分布(dopant profile)以供先進(jìn)MOS晶體管結(jié)構(gòu)所需。為了圖式的 方便，圖la中并未示出對(duì)應(yīng)的垂直摻雜劑分布。之后可藉由已為大家 接受的熱氧化工藝形成柵極絕緣層(105)，且系控制該熱氧化工藝，以 便大致得到目標(biāo)厚度。然后可使半導(dǎo)體器件(100)接受氮化工藝(106)， 而在該工藝期間，柵極絕緣層(105)的表面暴露于含氮電漿環(huán)境中，以 便將某一量的氮加入柵極絕緣層(105)的二氧化硅中。如前文所述，二 氧化硅內(nèi)額外量的氮可減少電荷載子穿隧，且亦可影響到柵極絕緣層
(105) 的整體介電系數(shù)。此外，柵極絕緣層(105)內(nèi)的氮亦可影響到柵 極絕緣層(105)的擴(kuò)散阻擋能力，尤其是硼擴(kuò)散，其可能因在后續(xù)制造 步驟中將在柵極絕緣層(105)上形成的柵電極結(jié)構(gòu)以及器件操作而引 起。在柵極絕緣層(105)不斷減小的厚度下，例如在遠(yuǎn)小于2mn的厚度 下，愈來(lái)愈難以提供必要的氮濃度且將氮大致限制在柵極絕緣層(105) 內(nèi)。某一量的氮通?？赡芗尤胫恋谝患暗诙雽?dǎo)體區(qū)(102)、 (103)中 位于該等區(qū)(102) 、 (103)與上方柵極絕緣層(105)間之界面附近的一些 區(qū)。然而，N溝道晶體管組件的溝道區(qū)內(nèi)之氮可能降低電子移動(dòng)性，且 因而降低該晶體管的電流驅(qū)動(dòng)能力，因而也損及半導(dǎo)體器件(IOO)的整 體性能。因此，控制氮化工藝(106)，以便取得電子移動(dòng)性降低與P溝 道晶體管的硼擴(kuò)散阻擋能力間之折衷。因此，可以降低的P溝道晶體 管可靠性為代價(jià)得到增加的電子 能，反之亦然。
圖lb之示意圖標(biāo)出在進(jìn)一步的先進(jìn)制造階段中之半導(dǎo)體器件
(100)。在第一半導(dǎo)體區(qū)(102)中及第一半導(dǎo)體區(qū)(102)上形成的第一晶 體管(110)可代表P溝道晶體管，而在第二半導(dǎo)體區(qū)(103)中及第二半 導(dǎo)體區(qū)(103)上形成的第二晶體管(120)可代表N溝道晶體管。在硼注 入工藝(131)期間，各別的光刻膠掩模(130)可保護(hù)第二晶體管組件 (120)，而諸如第一晶體管(110)的柵電極(111)以及漏極及源極區(qū)(112) 等的各別晶體管區(qū)則根據(jù)器件要求而接收硼濃度?？梢赃m當(dāng)?shù)腘型摻 雜劑預(yù)先注入諸如第二晶體管(120)的柵電極(121)以及漏極及源極區(qū) (122)等的對(duì)應(yīng)區(qū)，其中該N型摻雜劑通常呈現(xiàn)比硼低許多的擴(kuò)散系數(shù)。 在諸如用來(lái)活化被注入的摻雜劑的任何退火(anneal)步驟等的進(jìn)一步 之工藝期間，可將自柵電極(111)擴(kuò)散到第一半導(dǎo)體區(qū)(102)的硼減少 到被加入至柵極絕緣層(105)以及第一及第二半導(dǎo)體區(qū)(102) 、 (103)之 部分的氮之量控制的程度。另一方面，第二晶體管(120)中之柵極絕緣 層(105)內(nèi)的增加的氮量可能在操作期間因降低的電子移動(dòng)性而損及 晶體管的性能。因此，當(dāng)柵極絕緣層(105)內(nèi)有愈來(lái)愈高的氮濃度時(shí)， 將會(huì)愈來(lái)愈降低第二晶體管(120)的性能。
考慮到前文所述的狀況，目前需要一種可形成高度微縮的晶體管 器件且因而避免或至少減輕前文所述的一種或多種問(wèn)題的影響之技 術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
下文中提出了本發(fā)明的簡(jiǎn)化概要，以提供對(duì)本發(fā)明的某些觀點(diǎn)的 基本了解。該概要并不是本發(fā)明的徹底之概述。其目的并不是識(shí)別本 發(fā)明的關(guān)鍵或重要的組件，也不是描述本發(fā)明的范圍。其唯一目的只 是以簡(jiǎn)化的形式提出某些觀念，作為將于后文中所討論的更詳細(xì)說(shuō)明 之前言。
一般而言，本發(fā)明是有關(guān)一種可在不同的襯底位置形成呈現(xiàn)不同 擴(kuò)散阻擋能力的柵極絕緣層的技術(shù)，該技術(shù)因而可根據(jù)特定晶體管要 求而特別設(shè)計(jì)用于N溝道晶體管及P溝道晶體管的柵極絕緣層。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例， 一種方法包括下列步驟在第一半導(dǎo)體 區(qū)及第二半導(dǎo)體區(qū)上形成柵極絕緣層。此外，該方法包括下列步驟
將該柵極絕緣層的摻雜劑阻擋能力選擇性地調(diào)整成使該柵極絕緣層中 對(duì)應(yīng)于該第一半導(dǎo)體區(qū)的一部分與該柵極絕緣層中對(duì)應(yīng)于該第二半導(dǎo) 體區(qū)的一部分的摻雜劑阻擋能力不同。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，半導(dǎo)體器件包括第一晶體管，該第一
晶體管包含第一柵電極(gate electrode)結(jié)構(gòu)，該第一柵電極結(jié)構(gòu)具 有在第一半導(dǎo)體區(qū)之上形成的第一柵極絕緣層。此外，該半導(dǎo)體器件 包括第二晶體管，該第二晶體管包含第二柵電極結(jié)構(gòu)，該第二柵電極 結(jié)構(gòu)具有在第二半導(dǎo)體區(qū)之上形成的第二柵極絕緣層，其中該第一柵 極絕緣層具有與該第二柵極絕緣層的第二摻雜劑擴(kuò)散阻擋能力不同的 第一摻雜劑擴(kuò)散阻擋能力。實(shí)施方式
下文中將說(shuō)明本發(fā)明的一些實(shí)施例。為了顧及說(shuō)明的清晰，在本
說(shuō)明書(shū)中將不說(shuō)明實(shí)際實(shí)施例的所有特征。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)了解，在任何
此種實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，必須作出許多與實(shí)施例相關(guān)的決定，
以便達(dá)到開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，這些特定的目標(biāo)包括諸如符合與系統(tǒng)相
關(guān)的及與商業(yè)相關(guān)的限制條件，而該等限制將隨著各實(shí)施例而有所不
同。此外，應(yīng)當(dāng)了解，雖然此種開(kāi)發(fā)的工作可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但
是此種開(kāi)發(fā)工作仍然是對(duì)此項(xiàng)技藝具有一般知識(shí)者所從事的日常工作 而具有本發(fā)明揭示內(nèi)容的好處。
現(xiàn)在將參照各附圖
而說(shuō)明本發(fā)明。只為了解說(shuō)之用，而在該等圖 式中以示意圖之方式示出各種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、及器件，以便不會(huì)以熟習(xí) 此項(xiàng)技術(shù)者習(xí)知的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明。然而，加入該等附圖，以便 描述并解說(shuō)本發(fā)明之各例子。應(yīng)將本說(shuō)明書(shū)所用的字及詞匯了解及詮 釋為具有與熟習(xí)相關(guān)技術(shù)者對(duì)這些字及詞匯所了解的一致之意義。不 會(huì)因持續(xù)地在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)或詞匯，即意味著該術(shù)語(yǔ)或詞匯有 特殊的定義(亦即與熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者所了解的一般及慣常的意義不同 之定義)。如果想要使術(shù)語(yǔ)或詞匯有特殊的意義(亦即與熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù) 者所了解的意義不同之意義)，則將會(huì)在本說(shuō)明書(shū)中以一種直接且毫不 含糊地提供該術(shù)語(yǔ)或詞匯的特殊定義之下定義之方式明確地述及該特 殊的定義。
本發(fā)明系根據(jù)可局部地調(diào)整柵極絕緣層的擴(kuò)散阻擋能力以對(duì)應(yīng)于
所需的晶體管特性之觀念。為達(dá)到此一目的，可將結(jié)合介電基料(base material)而呈現(xiàn)擴(kuò)散阻擋效應(yīng)的介電摻雜劑加入柵極絕緣層，使該柵 極絕緣層的指定第一部分，與該柵極絕緣層的指定第二部分比較，接 受不同濃度的介電摻雜劑材料及(或)接受不同種類的慘雜劑材料。
請(qǐng)參閱圖2a至21，現(xiàn)在將更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明之進(jìn)一步的實(shí)施 例。圖2a以示意圖標(biāo)出包括襯底(201)的半導(dǎo)體器件(200)，該襯底(201) 可代表基體硅襯底及SOI襯底等的襯底。襯底(201)可于其上形成有由 諸如硅以及硅/鍺等的任何適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體材料所構(gòu)成之第一半導(dǎo)體區(qū) (202)及第二半導(dǎo)體區(qū)(203)。此外，第一及第二半導(dǎo)體區(qū)(202)、 (203) 可在這些區(qū)中普遍的或可在進(jìn)一步的制造工藝中建立的晶向 (crystalline orientation)及(或)本質(zhì)應(yīng)變(intrinsic strain)上有 所不同。可藉由目前較佳用于高度先進(jìn)半導(dǎo)體器件的溝槽隔離之形式 提供的隔離結(jié)構(gòu)(204)而隔離第一及第二半導(dǎo)體區(qū)(202)、 (203)。半導(dǎo) 體器件(200)進(jìn)一步包括柵極絕緣層(205)的第一部分(205a)，其中第 一部分(205a)系形成在第一半導(dǎo)體區(qū)(202)上。同樣地，系在第二半導(dǎo) 體區(qū)(203)上形成柵極絕緣層(205)的第二部分(205b)。在一實(shí)施例中， 開(kāi)始時(shí)可由下方半導(dǎo)體材料的氧化物形成第一及第二部分(205a)、 (205b)，且因而可在復(fù)雜的CMOS器件中以二氧化硅之形式形成該第一 及第二部分(205a)、 (205b)。在某些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件(200)可包 含具有大約50nm或甚至更小的柵極長(zhǎng)度之晶體管組件(請(qǐng)參閱圖21)。 因此，柵極絕緣層(205)的厚度可因而小于大約20 A，且在某些特定 實(shí)施例中可大約為12 A及甚至更小。因?yàn)槎趸杩赡軣o(wú)法對(duì)諸如通 常在P溝道晶體管中遭遇的硼擴(kuò)散提供必要的擴(kuò)散阻擋特性，所以系 將適當(dāng)大量的介電摻雜劑種類(species) (207a)加入至第一部分 (205a)，以便在一實(shí)施例中結(jié)合后續(xù)步驟中將介電摻雜劑導(dǎo)入至部分 (205b)，而得到部分(205a)的所需之最終擴(kuò)散阻擋性能(behavior)， 且將在下文中參照?qǐng)D2b而說(shuō)明其中之情形。
圖2a所示的用來(lái)形成半導(dǎo)體器件(200)之典型流程可包括下列工 藝。在由已為大家接受的微影、溝槽蝕刻、沉積、及平坦化技術(shù)形成 隔離結(jié)構(gòu)(204)之后，可執(zhí)行先進(jìn)注入工藝序列，以在第一及第二半導(dǎo) 體區(qū)(202)、 (203)內(nèi)產(chǎn)生所需的摻雜劑分布。在一特定實(shí)施例中，可
形成第一半導(dǎo)體區(qū)(202)以便可形成P溝道晶體管，而第二半導(dǎo)體區(qū) (203)可接受適當(dāng)?shù)膿诫s劑分布以便在其中及其上形成N溝道晶體管。 為達(dá)到此一目的，可以各別的光刻膠掩模執(zhí)行己為大家接受的注入工 藝序列，以在區(qū)(202)及(203)內(nèi)得到適當(dāng)?shù)膿诫s劑分布。為了方便， 圖中并未示出任何此種摻雜劑分布。之后可形成柵極絕緣層(205)，其 在一實(shí)施例中可藉由熱氧化工藝而完成，其中控制諸如氧化時(shí)間以及 氧化環(huán)境之成分等的工藝參數(shù)，以得到層(205)的所需厚度，而該厚度 如前文所述可小于大約20nm，或甚至大約為12 A或甚至更小。在其它 的實(shí)施例中，可藉由諸如化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor D印osition; 簡(jiǎn)稱CVD)及原子層沉積(Atomic Layer D印osition;簡(jiǎn)稱ALD)等的先 進(jìn)沉積技術(shù)而形成柵極絕緣層(205)。在其它的實(shí)施例中，可根據(jù)采用 適當(dāng)化學(xué)作用的化學(xué)氧化法而形成柵極絕緣層(205)，以得到在區(qū)(202) 及(203)上的半導(dǎo)體氧化物的受控制之生長(zhǎng)。應(yīng)當(dāng)了解，可根據(jù)情況而 以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合前文所述的用來(lái)形成柵極絕緣層(205)之各種 技術(shù)。
之后可在柵極絕緣層(205)之上形成一掩模(233)，使至少第一部 分(205a)露出而覆蓋第二部分(205b)。例如，也可用于在區(qū)(202)及 (203)內(nèi)產(chǎn)生不同的垂直慘雜劑分布大致相同的微影工藝形成掩模 (233)。半導(dǎo)體器件(200)可根據(jù)掩模(233)而接受將介電摻雜劑種類 (207a)加入至第一部分(205a)的工藝(206)。在一實(shí)施例中，工藝(206) 可代表氮化工藝，其中建立了包含種類(207a)的電漿環(huán)境。在該氮化 工藝期間，可調(diào)整諸如被施加于電漿與襯底(201)之間的偏壓等的工藝 參數(shù)，以便大致避免種類(207a)過(guò)度滲透到區(qū)(202)。此外，可調(diào)整被 加入至該部分(205a)的種類(207a)之量，以便結(jié)合將要被加入至該部 分(205b)的另一摻雜劑種類而實(shí)現(xiàn)該部分(205a)中之所需的擴(kuò)散阻擋 能力。在其它的實(shí)施例中，當(dāng)在第一部分(205a)被各別的掩模(圖中未 示出)覆蓋的情形下執(zhí)行將另一摻雜劑種類加入至該部分(205b)時(shí)，可 控制氮化工藝(206)，以便將適于得到指定的擴(kuò)散阻擋能力的之種類 (207a)之量加入至該部分(205a)。
在一特定實(shí)施例中，可由氮構(gòu)成種類(207a)，這是因?yàn)榈Y(jié)合二 氧化硅時(shí)大幅減少硼擴(kuò)散以及電荷載子穿隧等的效應(yīng)。在某些實(shí)施例
中，當(dāng)需要修改該部分(205a)的厚度時(shí)，可至少部分地在氧化環(huán)境中 執(zhí)行工藝(206)，因而增加該部分(205a)的厚度，且同時(shí)也加入種類 (207a)。在完成了氮化工藝(206)之后，可諸如以已為大家接受的光刻 膠灰化工藝(resist ashing process)去除設(shè)置作為光刻膠掩模的掩模 (233)，然后執(zhí)行已為大家接受的清洗工藝。
圖2b以示意圖標(biāo)出在完成了前文所述的工藝之后的半導(dǎo)體器件 (200)。此外，器件(200)接受另一工藝(208)，以將在某些實(shí)施例中可 與種類(207a)不同的摻雜劑種類(207b)至少導(dǎo)入至該部分(205b)中。 在所示之實(shí)施例中，系針對(duì)部分(205a)、 (205b)兩者同時(shí)執(zhí)行工藝 (208)，因而增加了該部分(205a)內(nèi)的介電摻雜劑之濃度，而得到該部 分(205b)內(nèi)以及鄰近半導(dǎo)體區(qū)(203)內(nèi)的所需之降低的介電摻雜劑濃 度。在一實(shí)施例中，可將工藝(208)執(zhí)行為氮化工藝，因而亦將氮加入 為種類(207b)。在其它的實(shí)施例中，種類(207b)可代表諸如碳等的另 一材料。因此，當(dāng)在沒(méi)有用來(lái)覆蓋該部分(205a)的掩模之情形下執(zhí)行 工藝(208)時(shí)，選擇藉由具有某一程度穿透到區(qū)(202)之藉由工藝(206) 及(208)而于層部分(205a)中接受的介電慘雜劑之結(jié)合濃度(也標(biāo)示為 207a)，以得到目標(biāo)濃度以及因而將在區(qū)(202)中及區(qū)(202)上形成的高 度先進(jìn)P溝道晶體管所需之目標(biāo)擴(kuò)散阻擋能力。在此同時(shí)，可選擇該 部分(205b)中之介電摻雜劑濃度，以得到必要的介電系數(shù)以及對(duì)電子 穿隧的阻擋效果，而將區(qū)(203)內(nèi)的諸如氮等的種類(207b)之整體介電 摻雜劑濃度維持在所需的低程度，以便不會(huì)過(guò)度損及電子移動(dòng)性。
在完成了前文所述的工藝序列之后，可執(zhí)行熱處理，以將種類 (207a)及(207b)更均勻地分布在各別的部分(205b)及(205a)內(nèi)。例如， 時(shí)間期間在5至60秒且溫度范圍大約在60(TC至IOOO'C的快速熱退火 (rapid thermal anneal)工藝可適于增強(qiáng)部分(205a)及(205b)內(nèi)的介 電摻雜劑均勻性。
在其它的實(shí)施例中，可易于顛倒圖2a及2b所示之工藝順序，亦 即，可諸如在沒(méi)有任何掩模的情形下將工藝(208)施加在最初形成的柵 極絕緣層(205b)，因而大致在該等部分(205a)及(205b)內(nèi)提供了相同 的介電摻雜劑分布。之后可形成掩模(233)，并可執(zhí)行工藝(206)，因 而將該部分(205a)內(nèi)的介電摻雜劑濃度增加到所需的程度。在去除了
掩模(233)之后，然后可執(zhí)行對(duì)應(yīng)的熱處理，以增強(qiáng)該等部分(205a)及 (205b)內(nèi)的介電摻雜劑均勻性。
圖2c以示意圖標(biāo)出根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例之半導(dǎo)體器件 (200)。在此種情形中，系在半導(dǎo)體區(qū)(203)之上形成掩模(233)，可設(shè) 有任何中間屏蔽層(screening layer)(圖中未示出)等的層，而露出可 被任何屏蔽層等的層(為了便利，圖2c中并未示出該等層)覆蓋的區(qū)
(202) 。因此，尚未形成圖2a及2b所示之柵極絕緣層(205)。半導(dǎo)體 器件(200)接受工藝(206)，以將介電摻雜劑加入至露出的區(qū)(202)，其 中工藝(206)可代表諸如基于氮離子的離子注入工藝。因此，器件(200) 包括在半導(dǎo)體區(qū)(202)的表面部分的種類(207a)，其中藉由工藝(206) 的工藝參數(shù)控制種類(207a)的平均穿透深度。例如，如果工藝(206)代 表離子注入工藝，則可相應(yīng)地選擇注入能量，以得到所需的穿透深度。 例如，可針對(duì)為仍待形成的柵極絕緣層(205)的厚度之?dāng)?shù)量級(jí)之平均穿 透深度，而使用數(shù)千伏特(kV)的注入能量。因此，當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)淖⑷?能量時(shí)，可考慮到諸如氧化物層等的任何屏蔽層之存在。已有一些用 來(lái)估計(jì)各種離子進(jìn)入各種材料的穿透深度之適用的仿真程序，且可使 用這些仿真程序來(lái)選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)。在工藝(206)之后，可去除掩 模(233)，且半導(dǎo)體器件(200)可接受氧化工藝，以在半導(dǎo)體區(qū)(202)及
(203) 上形成柵極絕緣層。
圖2d以示意圖標(biāo)出具有柵極絕緣層(205)之器件(200)，而柵極絕 緣層(205)具有部分(205a)及(205b)，其中該部分(205a)額外地包括介 電摻雜劑種類(207a)。在一實(shí)施例中，可由熱氧化工藝形成該等層部 分(205a)、 (205b)，而在該熱氧化工藝期間，諸如包括氮的介電摻雜 劑種類(207a)之?dāng)U散比氧及硅之?dāng)U散大幅減少，因而確保介電摻雜劑 種類(207a)被大致局限在該層部分(205a)，尤其在工藝(206)期間平均 穿透深度大致對(duì)應(yīng)于該層(205)的厚度時(shí)。
圖2e以示意圖標(biāo)出在用來(lái)將第二摻雜劑種類(207b)至少導(dǎo)入至該 部分(205b)的工藝(208)期間之半導(dǎo)體器件(200)。在所示之實(shí)施例中， 種類(207b)也被導(dǎo)入至該層部分(205a)，因而在該層部分(205a)中及 附近處得到最終所需之介電摻雜劑濃度?？蓪⒐に?208)執(zhí)行為前文中 參照?qǐng)D2a及2b所述的氮化工藝。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步了解，亦可利用掩模來(lái)
執(zhí)行工藝(208)，以便大致避免將介電摻雜劑加入至該層部分(205a)。 在此種情形中，亦如同參照?qǐng)D2a及2b所述者，藉由工藝(206)可完全 調(diào)整種類(207a)的必須介電摻雜劑濃度，因而在獨(dú)立地調(diào)整該等部分 (205a)及(205b)的特性上提供了增強(qiáng)的彈性。此外，也可根據(jù)兩個(gè)掩 模遮蔽步驟(masking step)而執(zhí)行參照?qǐng)D2a及2b所述的工藝序列， 以便在各別的其它層部分被覆蓋的情形下，個(gè)別地加入種類(207a)及 (207b)。
圖2f以示意圖標(biāo)出根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例之半導(dǎo)體器件 (200)。在該實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件(200)接受工藝(206)，以在沒(méi)有任 何掩模的情形下，將諸如種類(207b)等的可包括氮之介電摻雜劑種類 加入至區(qū)(202)及(203)。應(yīng)當(dāng)了解，雖然尚未形成柵極絕緣層(205)， 但是可在區(qū)(202)及(203)上形成諸如屏蔽層等的任何其它犧牲層。為 了便利起見(jiàn)，圖2f中并未示出任何此種視需要的犧牲層。可將工藝(206) 執(zhí)行為離子注入工藝，其中亦如前文所述，可適當(dāng)?shù)剡x擇諸如注入能 量及劑量等的工藝參數(shù)。
圖2g以示意圖標(biāo)出具有分別在區(qū)(202)及(203)之上形成的柵極絕 緣層(205)的部分(205a)及(205b)之器件(200)。可由熱氧化作用及(或) 化學(xué)氧化作用形成柵極絕緣層(205)，其中亦如參照?qǐng)D2b所述者，種 類(207b)的降低之?dāng)U散系數(shù)確保該等介電摻雜劑被局限在該等部分 (205a)及(205b)內(nèi)及接近該等部分處。
圖2h以示意圖標(biāo)出在形成覆蓋該部分(205b)的掩模(233)之后而 露出該部分(205a)之器件(200)。此外，器件(200)接受用來(lái)加入種類 (207a)的工藝(208)，因而增加了該部分(205a)中及其附近的整體介電 摻雜劑濃度。工藝(208)可以是前文所述之氮化工藝，或者可以是具有 適當(dāng)工藝參數(shù)的離子注入工藝。
圖2i以示意圖標(biāo)出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例之半導(dǎo)體器件(200)。 在此種情形中，形成掩模(233)以覆蓋區(qū)(203)，而露出區(qū)(202)，其中 仍未形成柵極絕緣層(205)。此外，有關(guān)在區(qū)(203)及(202)上形成的任 何犧牲層，適用前文所述的相同準(zhǔn)則。此外，器件(200)接受工藝(206)， 以將介電摻雜劑種類(207a)加入至區(qū)(202)。例如，工藝(206)可以是 基于氮離子的離子注入工藝，其中可根據(jù)將要形成的柵極絕緣層(205)
之目標(biāo)厚度而使用適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)以控制平均穿透深度。
圖2j以示意圖標(biāo)出在去除掩模(233)之后且正在接受用來(lái)加入第 二種類(207b)的工藝(208)之器件(200)。同樣地，如前文所述，亦可 根據(jù)一掩模(圖中未示出)而執(zhí)行工藝(208)，以大致避免將種類(207b) 加入至區(qū)(202)，因而需要由工藝(206)完成區(qū)(202)中之最終預(yù)期的介 電摻雜劑濃度。在所示之實(shí)施例中，在工藝(206)及(208)期間的結(jié)合 之種類加入提供了區(qū)(202)內(nèi)之所需整體介電摻雜劑濃度，使得在工藝 (208)期間不需要任何其它的掩模。工藝(208)可代表基于諸如氮離子 的離子注入工藝，可為該離子注入工藝選擇諸如能量及劑量等的適當(dāng) 之注入?yún)?shù)，以便大致實(shí)現(xiàn)區(qū)(202)及(203)內(nèi)之目標(biāo)濃度?？筛鶕?jù)測(cè) 試襯底而自仿真及(或)實(shí)驗(yàn)容易地得到對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)。在工藝(208) 之后，可執(zhí)行視需要的熱處理，以增強(qiáng)種類(207a)及(207b)在深度方 向及硬化注入引發(fā)的損害上之均勻性，其中當(dāng)將氮用于第一及第二種 類(207a)、 (207b)時(shí)，諸如在15至60秒的一段時(shí)間以及在大約在700 "C至100(TC范圍內(nèi)的溫度可為適當(dāng)。在其它的實(shí)施例中，可在沒(méi)有施 加先前的熱處理之情形下，以熱氧化工藝形成柵極絕緣層(205)，其中 在該氧化工藝的起始階段期間，可減少或防止氧的施加，以便在實(shí)際 的氧化之前增強(qiáng)介電摻雜劑的均勻性。因此，可大致將區(qū)(202)及(203) 中由注入引發(fā)的損害重新結(jié)晶(re-crystallized),而增強(qiáng)介電摻雜劑 的均勻性。然而，在其它的實(shí)施例中，可在沒(méi)有任何先前的熱處理或 非氧化期間之情形下，對(duì)圖2j所示之器件(200)執(zhí)行受控制的熱氧化 工藝。
圖2k以示意圖標(biāo)出在形成包含區(qū)(202)上形成的部分(205a)以及 區(qū)(203)上形成的部分(205b)的柵極絕緣層(205)之后的半導(dǎo)體器件 (200)，其中當(dāng)將相同的摻雜劑種類用于工藝(206)及(208)時(shí)，該等部 分(205a)及(205b)具有不同濃度的介電摻雜劑種類(207a)或(207b)， 及(或)其中當(dāng)將不同的摻雜劑種類用于工藝(206)及(208)時(shí)，該等部 分(205a)及(205b)可具有不同類型的摻雜劑種類。此外，如前文中參 照?qǐng)D2j所述者，在特定實(shí)施例中，可由熱氧化工藝形成柵極絕緣層 (205)，因而可采用已為大家贊同的受控制之熱氧化配方。在其它的實(shí) 施例中，在工藝(208)之后，可執(zhí)行諸如快速熱退火工藝等的熱處理、
以及后續(xù)的化學(xué)氧化工藝，以形成部分(205a)及(205b)。
如前文中參照?qǐng)D2a至2k所述者，本發(fā)明之實(shí)施例可形成柵極絕 緣層部分(205a)、 (205b)，由于在該等柵極絕緣層部分(205a)及(205b) 中加入不同濃度之?dāng)U散阻擋介電摻雜劑及(或)不同類型之介電摻雜 劑，使該等柵極絕緣層部分(205a)、 (205b)具有經(jīng)過(guò)局部調(diào)整的且不 同的擴(kuò)散阻擋能力。在特定實(shí)施例中，用來(lái)調(diào)整該等層部分(205a)及 (205b)的阻擋能力之介電摻雜劑種類包括氮，而藉由氮化工藝及(或) 離子注入工藝可將氮加入至該等各別部分，其中通常可將掩模遮蔽步 驟用來(lái)提供局部改變的氮濃度。因此，可在部分(205a)內(nèi)及部分(205a) 的附近提供增加的氮濃度，以增強(qiáng)對(duì)硼擴(kuò)散的阻擋效果，因而使具有 柵極絕緣層部分(205a)的區(qū)(202)極有利于形成P溝道晶體管，而可特 別調(diào)整該部分(205b)的特性，以不會(huì)過(guò)度損及區(qū)(203)中之電子移動(dòng) 性，其中傳統(tǒng)上可能因該層部分(205b)的附近有過(guò)高的氮濃度而造成 損及區(qū)(203)中之電子移動(dòng)性。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步了解，用來(lái)形成該等部分 (205a)及(205b)的前文所述之實(shí)施例可極為有利于形成互補(bǔ)晶體管 對(duì)，以大幅增強(qiáng)器件(200)的整體性能。在其它的實(shí)施例中，該等部分 (205a)及(205b)可代表需要不同特性的柵極絕緣層的特定晶粒區(qū)之非 鄰近區(qū)域。此外，前文所述之工藝序列并不限于形成兩個(gè)不同的部分 (205a)、 (205b)，而是可藉由導(dǎo)入另外的掩模遮蔽歩驟而重復(fù)該等工 藝序列，以產(chǎn)生三個(gè)或更多個(gè)具有不同的阻擋能力之層部分。例如， 需要極快速開(kāi)關(guān)時(shí)間(switching time)的晶體管組件在其柵極絕緣層 部分可能需要比部分(205b)中降低的氮濃度甚至更低的氮濃度。在此 種情形中，在諸如圖2a至2j所示的兩個(gè)先前介電摻雜劑導(dǎo)入步驟期 間，可用掩模遮蔽對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體區(qū)，而在最終步驟中，可將適當(dāng)?shù)慕?電摻雜劑濃度導(dǎo)入至這些半導(dǎo)體區(qū)。然后可因此重新設(shè)計(jì)用來(lái)將介電 摻雜劑導(dǎo)入至該等部分(205b)及(205a)的該等先前步驟，以便考慮到 導(dǎo)入介電摻雜劑的該第三步驟。對(duì)于三個(gè)以上的不同之阻擋能力而言， 可根據(jù)器件要求而重復(fù)該程序。
基于具有不同阻擋能力的層部分(205a)及(205b)之襯底(201)，可 根據(jù)傳統(tǒng)的技術(shù)而繼續(xù)對(duì)器件(200)的進(jìn)一步處理。亦即，可在具有其 特別設(shè)計(jì)的柵極絕緣層(205a)及(205b)之區(qū)(202)及(203)中及該等區(qū)
上形成晶體管組件。
圖21以示意圖標(biāo)出在進(jìn)一步的先進(jìn)制造階段中之器件(200)?？?br> 在區(qū)(202)中及區(qū)(202)上形成第一晶體管組件(210)，且該第一晶體管 組件(210)可代表具有諸如硼摻雜的P摻雜漏極/源極區(qū)(212)以及包 含柵極絕緣層(205a)的柵電極結(jié)構(gòu)(211)之P溝道晶體管，其中可由與 漏極/源極區(qū)(212)相同的材料摻雜該柵電極結(jié)構(gòu)的至少大部分，其中 抑制了通過(guò)柵極絕緣層(205a)的過(guò)度摻雜劑擴(kuò)散。同樣地，器件(200) 包括第二晶體管組件(220)，該第二晶體管組件(220)可以是具有重濃 度N摻雜源極/漏極區(qū)(222)以及柵電極結(jié)構(gòu)(221)之N溝道晶體管， 其中也系以N型摻雜劑摻雜該柵電極結(jié)構(gòu)(221)的大部分。由于柵電極 結(jié)構(gòu)(221)的特別設(shè)計(jì)之柵極絕緣層(205b)，所以不會(huì)因?qū)艠O絕緣層 (205a)的擴(kuò)散阻擋能力的要求，而如同圖lb所示傳統(tǒng)晶體管組件(120) 的情形般地大幅影響到溝道區(qū)(203c)內(nèi)之電子移動(dòng)性。晶體管(210)及 (220)可代表分別具有大約為50nm或甚至更小的柵極長(zhǎng)度(211L)、 (221L)之高度先進(jìn)的晶體管器件。然而，應(yīng)當(dāng)了解，可將本發(fā)明的原 理容易地應(yīng)用于具有更長(zhǎng)柵極長(zhǎng)度之晶體管組件。
可藉由己為大家接受的微影、蝕刻、及間隔物(spacer)形成技術(shù) 結(jié)合精密的注入及退火周期，根據(jù)包含柵電極結(jié)構(gòu)(211)、 (221)之沉 積與圖案化(patterning)之已為大家接受的工藝，而形成晶體管組件 (210)及(220)。此外，可使用諸如具有提高的(raised)源極/漏極區(qū) 的晶體管、及(或)需要在區(qū)(202)及/或(203)中形成內(nèi)應(yīng)變(internal strain)的晶體管架構(gòu)等的其它之晶體管架構(gòu)。此外，區(qū)(202)及(203) 可代表具有相同材料但不同晶向的半導(dǎo)體區(qū)。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步了解，雖然 系將器件(200)示為基體器件，但是亦可在區(qū)(202)及(203)內(nèi)形成埋入 絕緣層，以提供大致完成的被隔離之晶體管結(jié)構(gòu)。
因此，本發(fā)明提供了一種用來(lái)形成特別設(shè)計(jì)的柵極絕緣層之強(qiáng)化 技術(shù)，其中尤其可個(gè)別地調(diào)整有關(guān)硼穿透下方半導(dǎo)體區(qū)的阻擋能力， 以符合特定的晶體管要求。因此，可藉由在各別的柵極絕緣層中提供 諸如增加濃度的氮，而增強(qiáng)P溝道晶體管的阻擋能力，而可大致避免N 溝道晶體管的性能降低，這是因?yàn)橄滇槍?duì)高電子移動(dòng)性而特別地設(shè)計(jì) 了對(duì)應(yīng)的柵極絕緣層。因此，可增強(qiáng)P溝道晶體管的可靠性及閾穩(wěn)定
性，而仍然可將N溝道晶體管的電子移動(dòng)性保持在高程度。
前文所揭示的特定實(shí)施例只是供舉例之用，這是因?yàn)槭煜ご隧?xiàng)技 術(shù)者將可易于以不同但等效之方式修改及實(shí)施本發(fā)明而具有本發(fā)明揭 示內(nèi)容的好處。例如，可按照不同的順序執(zhí)行前文所述之工藝步驟。 此外，除了在最后的權(quán)利要求書(shū)中所述者之外，本發(fā)明將不受本說(shuō)明 書(shū)中示出的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)之限制。因而顯然可改變或修改前文揭示 的特定實(shí)施例，且將所有此類的變化視為在本發(fā)明的范圍及精神內(nèi)。 因此，最后的權(quán)利要求書(shū)將述及本發(fā)明所尋求的保護(hù)。圖式簡(jiǎn)單說(shuō)明
若參閱前文中之說(shuō)明，并配合各附圖，將可了解本發(fā)明，而在該 等附圖中，類似的組件符號(hào)標(biāo)示類似的組件，且其中
圖la至lb示意地示出在根據(jù)傳統(tǒng)工藝技術(shù)的制造期間的具有極 薄柵極絕緣層的互補(bǔ)晶體管對(duì)之截面圖；以及
圖2a至21示意地示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各制造階段期間
的具有極薄柵極絕緣層的互補(bǔ)晶體管對(duì)之截面圖。
雖然本發(fā)明易于作出各種修改及替代形式，但是該等圖式中系以 舉例方式示出本發(fā)明的一些特定實(shí)施例，且已在本說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)說(shuō)明 了這些特定實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)了解，本說(shuō)明書(shū)對(duì)這些特定實(shí)施例的 說(shuō)明之用意并非將本發(fā)明限制在所揭示的該等特定形式，相反地，本 發(fā)明將涵蓋附加的權(quán)利要求書(shū)所界定的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)之所有 的修改、等效、及替代。
主要組件符號(hào)說(shuō)明
100 半導(dǎo)體器件
102、 202第一半導(dǎo)體區(qū)、區(qū)
103、 203第二半導(dǎo)體區(qū)、區(qū)
104、 204隔離結(jié)構(gòu) 106 氮化工藝 111、 121柵電極 120 第二晶體管 131 硼注入工藝 203c 溝道區(qū)
101、 201襯底
105
110
112-
130
200
205
-曰-體管
'曲
122漏極及源極區(qū) 光刻膠掩模 半導(dǎo)體器件、器件 層、杉
205a 第一部分、部分 205b 第二部分、部分 206、 208工藝
207a、 207b介電摻雜劑種類、種類
210 第一晶體管組件 211、221柵電極結(jié)構(gòu)
211L、 221L柵極長(zhǎng)度 212漏極/源極區(qū)
220 第二晶體管組件 222 源極/漏極區(qū)
233 掩模
權(quán)利要求
1.一種方法，包括下列步驟在第一半導(dǎo)體區(qū)202及第二半導(dǎo)體區(qū)203上形成柵極絕緣層205；以及選擇性地調(diào)整該柵極絕緣層205的摻雜劑阻擋能力，使該柵極絕緣層205中對(duì)應(yīng)于該第一半導(dǎo)體區(qū)202的第一部分205A的摻雜劑在阻擋能力上、與該柵極絕緣層205中對(duì)應(yīng)于該第二半導(dǎo)體區(qū)203的第二部分205B不同。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇性地調(diào)整該柵極絕緣層的阻擋 能力的該步驟包括下列步驟將第一濃度的第一種類的介電摻雜劑導(dǎo)入至該第一部分205A;以及將第二濃度的第二種類的介電摻雜劑導(dǎo)入至該第二部分205B,該 第一及第二部分在介電摻雜劑的濃度及種類中的至少一個(gè)是不同的。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中將該第一種類選擇性地導(dǎo)入至該第 一部分205A，且將該第二種類共同地導(dǎo)入至該第一及第二部分205A, 205B。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中選擇性地導(dǎo)入該第一種類的該步驟 包括下列步驟在該柵極絕緣層之上形成掩模233，該掩模露出該第一 部分205A且覆蓋該第二部分205B。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該第一及第二種類的介電摻雜劑中 的至少一個(gè)是氮。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該第一及第二種類包括氮。
7. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中在導(dǎo)入該第二種類之前，導(dǎo)入該第 一種類。
8. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中在導(dǎo)入該第一種類之前，導(dǎo)入該第 二種類。
9. 如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟在導(dǎo)入該第一及 第二種類之后，執(zhí)行熱處理。
10. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中在形成該柵極絕緣層205之前，將 該第一種類導(dǎo)入到至少該第一半導(dǎo)體區(qū)202。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中在形成該柵極絕緣層205之后， 將該第二種類導(dǎo)入至該第一及第二部分205A, 205B。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中在形成該柵極絕緣層205之前， 將該第一種類導(dǎo)入至該第一及第二半導(dǎo)體區(qū)202， 203。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中在形成該柵極絕緣層205之后， 將該第二種類導(dǎo)入至該第一及第二部分205A， 205B中的一個(gè)。
14. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中在形成該柵極絕緣層205之前，將 該第一及第二種類導(dǎo)入至該第一及第二半導(dǎo)體區(qū)202， 203。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟在該第一半導(dǎo)體 區(qū)202之上形成第一晶體管210的第一柵電極結(jié)構(gòu)211;以及在該第二 半導(dǎo)體區(qū)203之上形成第二晶體管220的第二柵電極結(jié)構(gòu)221 。
16. —種半導(dǎo)體器件，包括第一晶體管210，該第一晶體管包含第一柵電極結(jié)構(gòu)211，該第一 柵電極結(jié)構(gòu)具有在第一半導(dǎo)體區(qū)202之上形成的第一柵極絕緣層 205A;以及第二晶體管220，該第二晶體管包含第二柵電極結(jié)構(gòu)221，該第二 柵電極結(jié)構(gòu)具有在第二半導(dǎo)體區(qū)203之上形成的第二柵極絕緣層 205B，該第一柵極絕緣層205A具有第一摻雜劑擴(kuò)散阻擋能力，該第一摻 雜劑擴(kuò)散阻擋能力與該第二柵極絕緣層205B的第二摻雜劑擴(kuò)散阻擋 能力不同。
17. 如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其中該第一及第二晶體管代表 互補(bǔ)晶體管對(duì)。
全文摘要
通過(guò)局部地調(diào)整N溝道晶體管及P溝道晶體管的柵極絕緣層205A，205B的阻擋能力，可增強(qiáng)P溝道晶體管的可靠性及閾穩(wěn)定性(threshold stability)，而仍然可將N溝道晶體管的電子移動(dòng)性(electron mobility)保持在高程度?？赏ㄟ^(guò)將不同量的介電摻雜劑加入至各別的柵極絕緣層部分205A，205B，而達(dá)到該目的。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101167178SQ200680014504
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者K·維克措雷克, K·羅梅羅, M·拉布 申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司