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1. WO2020107941 - STRUCTURE DE GRILLE MÉTALLIQUE ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION

Numéro de publication WO/2020/107941
Date de publication 04.06.2020
N° de la demande internationale PCT/CN2019/099580
Date du dépôt international 07.08.2019
CIB
H01L 29/49 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
40Electrodes
43caractérisées par les matériaux dont elles sont constituées
49Electrodes du type métal-isolant-semi-conducteur
H01L 21/28 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
28Fabrication des électrodes sur les corps semi-conducteurs par emploi de procédés ou d'appareils non couverts par les groupes H01L21/20-H01L21/268177
CPC
H01L 21/28088
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
18the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
28008Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
28017the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
28026characterised by the conductor
28088the final conductor layer next to the insulator being a composite, e.g. TiN
H01L 29/4966
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
43characterised by the materials of which they are formed
49Metal-insulator-semiconductor electrodes, ; e.g. gates of MOSFET
4966the conductor material next to the insulator being a composite material, e.g. organic material, TiN, MoSi2
Déposants
  • 上海集成电路研发中心有限公司 SHANGHAI IC R & D CENTER CO., LTD. [CN]/[CN]
Inventeurs
  • 刘晓钰 LIU, Xiaoyu
Mandataires
  • 上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) SHANGHAI TIANCHEN INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY
Données relatives à la priorité
201811415934.626.11.2018CN
Langue de publication chinois (ZH)
Langue de dépôt chinois (ZH)
États désignés
Titre
(EN) METAL GATE STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
(FR) STRUCTURE DE GRILLE MÉTALLIQUE ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
(ZH) 一种金属栅极结构及其制造方法
Abrégé
(EN)
A metal gate structure, comprising the following from inside out: a metal electrode layer (26), a bonding layer (25) surrounding the metal electrode layer (26), a first diffusion barrier layer (22), a work function layer (21), and a second diffusion barrier layer that is disposed within the first diffusion barrier layer (22), the second diffusion barrier layer being a composite barrier layer structure comprising a metal layer (23) and a metal oxide layer (24) disposed within the metal layer (23). A method for manufacturing a metal gate structure, comprising: by means of conventional metal gate processing, depositing and forming a work function layer (21) in a substrate groove; forming a first diffusion barrier layer (22) on the work function layer (21); depositing and forming a metal layer (23) on the first diffusion barrier layer (22); forming a metal oxide layer (24) on a surface of the metal layer (23) to form a second diffusion barrier layer; depositing and forming a bonding layer (25) on the second diffusion barrier layer; and depositing a metal electrode layer material on the bonding layer (25) to form a metal gate (26). The described technical solution effectively solves the problem of electrode metal diffusion.
(FR)
L'invention concerne une structure de grille métallique, comprenant les éléments suivants : une couche d'électrode métallique (26), une couche de liaison (25) entourant la couche d'électrode métallique (26), une première couche de barrière de diffusion (22), une couche de fonction de travail (21), et une seconde couche de barrière de diffusion qui est disposée à l'intérieur de la première couche de barrière de diffusion (22), la seconde couche de barrière de diffusion étant une structure de couche de barrière composite comprenant une couche métallique (23) et une couche d'oxyde métallique (24) disposée à l'intérieur de la couche métallique (23). L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une structure de grille métallique, consistant : au moyen d'un traitement de grille métallique classique, à déposer et former une couche de fonction de travail (21) dans une rainure de substrat ; former une première couche de barrière de diffusion (22) sur la couche de fonction de travail (21) ; déposer et former une couche métallique (23) sur la première couche de barrière de diffusion (22) ; former une couche d'oxyde métallique (24) sur une surface de la couche métallique (23) pour former une seconde couche de barrière de diffusion ; déposer et former une couche de liaison (25) sur la seconde couche de barrière de diffusion ; et déposer un matériau de couche d'électrode métallique sur la couche de liaison (25) pour former une grille métallique (26). La solution technique décrite résout efficacement le problème de diffusion de métal d'électrode.
(ZH)
一种金属栅极结构,由内向外包括:金属电极层(26),包围金属电极层(26)的粘结层(25)、第一扩散阻挡层(22)和功函数层(21),设于第一扩散阻挡层(22)以内的第二扩散阻挡层,第二扩散阻挡层为包括一金属层(23)及设于金属层(23)以内的一金属氧化物层(24)的复合阻挡层结构。一种金属栅极结构的制造方法,包括:通过常规的金属栅极工艺,在衬底沟槽中沉积形成功函数层(21);在功函数层(21)之上,形成第一扩散阻挡层(22);在第一扩散阻挡层(22)之上,沉积形成金属层(23);在金属层(23)表面上形成金属氧化物层(24),形成第二扩散阻挡层;在第二扩散阻挡层之上,沉积形成粘结层(25);在粘结层(25)之上,沉积金属电极层材料,形成金属栅极(26)。该技术方案有效解决了电极金属扩散的问题。
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