[发明专利]高介电常数金属栅MOS晶体管及其制造方法在审
| 申请号： | 202110862545.3 | 申请日： | 2021-07-29 |
| 公开（公告）号： | CN113644050A | 公开（公告）日： | 2021-11-12 |
| 发明（设计）人： | 李勇 | 申请（专利权）人： | 上海华力集成电路制造有限公司 |
| 主分类号： | H01L23/528 | 分类号： | H01L23/528;H01L21/768;H01L29/417 |
| 代理公司： | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人： | 郭四华 |
| 地址： | 201203 上海市浦*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 介电常数 金属 mos 晶体管 及其 制造 方法 | ||
1.一种高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于，包括：
高介电常数金属栅以及自对准形成于所述高介电常数金属栅两侧的半导体衬底中的源漏区；
在所述源漏区的顶部形成有穿过层间膜的有源区金属零层，所述有源区金属零层形成于有源区金属零层开口中；
在所述有源区金属零层开口底部暴露的所述源漏区的表面自对准形成有预非晶化离子注入区，在所述有源区金属零层开口的侧面形成有第一内侧墙，第一金属硅化物通过所述第一内侧墙所围区域自对准形成在所述预非晶化离子注入区中，所述第一金属硅化物所覆盖面积大于所述第一内侧墙所围区域的面积以及小于等于所述预非晶化离子注入区的覆盖面积；
所述有源区金属零层形成于所述有源区金属零层开口中的所述第一内侧墙所围的区域中，所述有源区金属零层的底部和所述第一金属硅化物接触；
所述有源区金属零层开口的侧面和所述高介电常数金属栅之间具有第一间距，所述第一间距越小，所述预非晶化离子注入区的面积越大，所述第一金属硅化物的面积也越大，所述有源区金属零层和所述源漏区的接触面积越大，接触电阻越小；
所述第一内侧墙用于增加所述有源区金属零层和所述高介电常数金属栅之间的第二间距且所述第一内侧墙的厚度根据使所述第二间距大于所述有源区金属零层和所述高介电常数金属栅之间产生桥接时阈值间距的需要进行设置；
所述高介电常数金属栅的顶部形成有栅区金属零层，所述栅区金属零层形成于栅区金属零层开口中，在所述栅区金属零层开口的侧面形成有第二内侧墙，所述栅区金属零层形成于所述栅区金属零层开口中的所述第二内侧墙所围的区域中。
2.如权利要求1所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：所述第一内侧墙和所述第二内侧墙的材料相同且所述第一内侧墙和所述第二内侧墙采用相同的沉积加刻蚀工艺同时形成。
3.如权利要求1所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：所述高介电常数金属栅包括叠加的高介电常数层和金属栅。
4.如权利要求1所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：高介电常数金属栅MOS晶体管为FinFET，在所述半导体衬底中形成有鳍体。
5.如权利要求1或4所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：在所述源漏区的形成区域中形成有嵌入式外延层。
6.如权利要求5所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：高介电常数金属栅MOS晶体管为NMOS时，所述嵌入式外延层的材料包括SiP；
高介电常数金属栅MOS晶体管为PMOS时，所述嵌入式外延层的材料包括SiGe。
7.如权利要求1所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：所述第一金属硅化物包括镍硅化物或钛硅化物。
8.如权利要求2所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：所述有源区金属零层由TiN和钴叠加而成或者由TiN和钨叠加而成。
9.如权利要求8所述的高介电常数金属栅MOS晶体管，其特征在于：所述栅区金属零层的材料和所述有源区金属零层的材料相同且同时形成。
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