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【技术实现步骤摘要】
在本专利文件中公开的技术和实施方式总体上涉及半导体设备和用于制造该半导体设备的方法,并且更特别地涉及包括层间层和介电层的半导体设备以及用于制造该半导体设备的方法。
技术介绍
1、对具有甚至更高集成度的半导体设备的需求持续不减,然而,设计集成电路(ic)的难度呈指数增大,因此需要新的创新解决方案。
2、更具体地,在半导体设备的开发期间,每单位芯片面积包括的设备数量迅速增大,同时每个设备的尺寸逐渐减小,并且半导体设备中的这种高集成度导致集成电路(ic)处理和ic制造的复杂度增大。
3、例如,随着每个半导体设备的尺寸减小,可以在一个衬底中提供(多个)p型金属氧化物半导体(pmos)晶体管和(多个)n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管。
4、pmos晶体管和nmos晶体管可能由于它们的操作特性而需要不同的阈值电压,并且可能改变介电层的性质或调整设置在衬底与介电层之间的层间层的厚度,从而调整阈值电压。
技术实现思路
1、所公开的技术的各种实施例涉及一种半导体设备,其中介电层的质量(quality)和层间层的质量被调整。本专利技术的实施例提供一种包括具有较少悬挂键的层间层的半导体设备。悬挂键通常是指层间层中的不成对电子,不成对电子如果不被处置,可以影响这些层的电子性质和半导体设备的总体性能特性。
2、依照所公开的技术的一个实施例,一种半导体设备可以包括:半导体衬底,其形成为包括第一有源区和第二有源区;第一介电层,其设置在第一有源区上方;第二介电
3、在一些实施方式中,该半导体设备还可以包括:第一层间层,其设置在半导体衬底与第一介电层之间;以及第二层间层,其设置在半导体衬底与第二介电层之间。
4、在一些实施方式中,第一层间层的氟浓度可以高于第二层间层的氟浓度。
5、在一些实施方式中,其中第一层间层与半导体衬底接触的区域的氟浓度可以低于其中第一层间层与第一介电层接触的区域的氟浓度,并且其中第二层间层与半导体衬底接触的区域的氟浓度可以低于其中第二层间层与第二介电层接触的区域的氟浓度。
6、在一些实施方式中,其中第一介电层与第一层间层接触的区域的氟浓度可以低于其中第一介电层与第一栅极电极接触的区域的氟浓度,并且其中第二介电层与第二层间层接触的区域的氟浓度可以低于其中第二介电层与第二栅极电极接触的区域的氟浓度。
7、在一些实施方式中,第一层间层或第二层间层可以具有或更大的厚度。
8、在一些实施方式中,第一介电层和第二介电层中的每一者可以包括偶极材料,该偶极材料由镁(mg)、铝(al)、镧(la)、钪(sc)或铒(er)中的至少一种形成。
9、在一些实施方式中,包括在第一介电层中的偶极材料可以不同于包括在第二介电层中的偶极材料。
10、在一些实施方式中,该半导体设备还可以包括设置在第二介电层与第二栅极电极之间的金属图案层。
11、依照所公开的技术的另一个实施例,一种用于制造半导体设备的方法可以包括:在半导体衬底中形成第一有源区和第二有源区;形成与第一有源区重叠的第一预层间层;形成与第二有源区重叠的第二预层间层;在第一预层间层上方形成第一预介电层;在第二预层间层上方形成第二预介电层;在第二预介电层上方形成金属图案层;将首次氟注入到第一预介电层和金属图案层中;在第一预介电层上方形成偶极材料层;在偶极材料层和金属图案层上方形成金属扩散层;在金属扩散层上方形成第一硅扩散层;将二次氟注入到第一硅扩散层中;对偶极材料层和氟进行退火以形成第一介电层和第二介电层;以及分别在第一介电层和第二介电层上方形成第一栅极电极和第二栅极电极。
12、在一些其他实施方式中,该方法还可以包括:在对注入的氟进行退火之后,移除金属图案层、金属扩散层和第一硅扩散层。
13、在一些其他实施方式中,该方法还可以包括:在第一硅扩散层上方形成氧化物层;以及在氧化物层上方形成第二硅扩散层。
14、在一些其他实施方式中,该方法还可以包括:在对注入的氟进行退火之后,移除金属图案层、金属扩散层、第一硅扩散层、氧化物层和第二硅扩散层。
15、在一些其他实施方式中,该方法还可以包括:通过对氟进行退火由第一预层间层形成第一层间层;以及通过对氟进行退火由第二预层间层形成第二层间层,其中第一层间层的氟浓度高于第二层间层的氟浓度。
16、在一些其他实施方式中,第一预层间层或第二预层间层可以具有或更大的厚度。
17、要理解,所公开的技术的前述总体描述和以下详细描述两者都是说明性和解释性的,并且旨在提供对本专利技术公开内容的进一步解释。
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1.一种半导体设备,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体设备,还包括:
3.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
4.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
5.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
6.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
7.根据权利要求1所述的半导体设备,其中:
8.根据权利要求7所述的半导体设备,其中:
9.根据权利要求1所述的半导体设备,还包括:
10.一种用于制造半导体设备的方法,包括:
11.根据权利要求10所述的方法,还包括:
12.根据权利要求10所述的方法,还包括:
13.根据权利要求12所述的方法,还包括:
14.根据权利要求10所述的方法,还包括:
15.根据权利要求10所述的方法,其中:
16.一种用于制造半导体设备的方法,包括:
【技术特征摘要】
1.一种半导体设备,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体设备,还包括:
3.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
4.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
5.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
6.根据权利要求2所述的半导体设备,其中:
7.根据权利要求1所述的半导体设备,其中:
8.根据权利要求7所述的半导体设备,其中:
...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹荣广,
申请(专利权)人:爱思开海力士有限公司,
类型:发明
国别省市:
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