JP2008530770A5

JP2008530770A5 -

Info

Publication number: JP2008530770A5
Application number: JP2007551254A
Authority: JP
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2025-12-02

Claims

半導体構造体であって、
半導体基板と、
前記半導体基板上に配置された界面層と、
前記界面層上に配置された高ｋ誘電体と、
前記高ｋ誘電体上に配置されたＨｆＳｉＮゲート金属と
を備える、半導体構造体。
前記半導体基板が、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅＣ、Ｇａ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、他のＩＩ／ＩＶ族又はＩＩＩ／ＶＩ族化合物半導体、有機半導体、或いは層状半導体の１つを含む、請求項１に記載の半導体構造体。
前記界面層は、Ｓｉ原子及びＯ原子、随意的にＮ原子を含む、請求項１に記載の半導体構造体。
前記界面層は、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、又はこれらのシリケートを含む、請求項３に記載の半導体構造体。
前記界面層は、約４．０から約２０までの誘電率と、約０．１ｎｍから約５ｎｍまでの厚さとを有する、請求項１に記載の半導体構造体。
前記界面層は、約１原子百分率から約８０原子百分率までのＳｉ含有量を有する、請求項１に記載の半導体構造体。
前記界面層は、勾配付けされているＳｉ含有量を有する、請求項１に記載の半導体構造体。
前記高ｋ誘電体は、４．０より大きい誘電率と、約０．５ｎｍから約１０ｎｍまでの厚さとを有する、請求項１に記載の半導体構造体。
前記高ｋ誘電体は、酸化物、窒化物、酸窒化物、シリケート、又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載の半導体構造体。
前記高ｋ誘電体は、Ｈｆベースの材料である、請求項１に記載の半導体構造体。
前記界面層はＳｉＯ_２又はＳｉＯＮを含み、前記高ｋ誘電体は、ＨｆＯ_２、Ｈｆシリケート、又はＨｆ酸窒化物を含む、請求項１に記載の半導体構造体。
前記ＨｆＳｉＮは、４．０ｅＶから４．５ｅＶまでの間の仕事関数を有する、請求項１に記載の半導体構造体。
前記ＨｆＳｉＮ層の上にＳｉ含有導電性材料をさらに含む、請求項１に記載の半導体構造体。
前記界面層、前記高ｋ誘電体及び前記ＨｆＳｉＮゲート金属が、ゲート領域内にパターン形成される、請求項１に記載の半導体構造体。
ＨｆＳｉＮ金属化合物を製造する方法であって、
Ｈｆターゲットと、Ａｒ／Ｎ_２／Ｈｅで希釈されたＳｉ源を含む雰囲気とを準備するステップと、
前記雰囲気中で前記ＨｆターゲットからＨｆＳｉＮ膜をスパッタリングするステップと
を含む、方法。
ｎが０、１、２、３、又は４であり、Ｒが１から約１８までの炭素分子を含む脂肪部分である場合に、前記Ｓｉ源は、式ＳｉＨ_４−ｎＲ_ｎを有する、請求項１５に記載の方法。
ｎが０であり、前記Ｓｉ源がＳｉＨ_４である、請求項１６に記載の方法。
前記Ｓｉ源は、約７０％から約９９％までのＨｅで希釈される、請求項１５に記載の方法。
前記Ａｒ／Ｎ_２／Ｓｉ源は、それぞれ、約１−１００／１−１００／１−１００ｓｃｃｍの流量比を有する、請求項１５に記載の方法。
半導体構造体を形成する方法であって、
基板の表面上に、高ｋ誘電体及び界面層を含むスタックを準備するステップと、
前記スタック上にＨｆＳｉＮ膜を形成するステップと
を含み、前記ＨｆＳｉＮ膜は、Ｈｆターゲットと、Ａｒ／Ｎ_２／Ｈｅで希釈されたＳｉ源を含む雰囲気とを準備し、前記雰囲気中で前記ＨｆターゲットからＨｆＳｉＮ膜をスパッタリングすることによって形成される、方法。
ｎが０、１、２、３、又は４であり、Ｒが１から約１８までの炭素分子を含む脂肪部分である場合に、前記Ｓｉ源は、式ＳｉＨ_４−ｎＲ_ｎを有する、請求項２０に記載の方法。
ｎが０であり、前記Ｓｉ源がＳｉＨ_４である、請求項２１に記載の方法。
前記Ｓｉ源は、約７０％から約９９％までのＨｅで希釈される、請求項２０に記載の方法。
前記Ａｒ／Ｎ_２／Ｓｉ源は、それぞれ、約１−１００／１−１００／１−１００ｓｃｃｍの流量比を有する、請求項２０に記載の方法。
前記ＨｆＳｉＮ層の上にＳｉ含有導電性材料を形成するステップをさらに含む、請求項２０に記載の半導体構造体。
パターン形成されたゲート領域内に、前記ＨｆＳｉＮ膜と、前記高ｋ誘電体及び前記界面層を含む前記スタックとをパターン形成するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
パターン形成されたゲート領域内に、前記Ｓｉ含有導電性材料と、前記ＨｆＳｉＮ膜と、前記高ｋ誘電体及び前記界面層を含む前記スタックとをパターン形成するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。