公开(公告)号：GB2493463A

公开(公告)日：2013-02-06

申请号：GB201214280

申请日：2011-05-18

Applicant: IBM

Inventor： GUO DECHAO ,  OLDIGES PHILIP ,  CHEN TZE-CHIANG ,  WANG YANFENG

IPC: H01L29/51 ,  H01L21/28 ,  H01L29/49

Abstract: A gate stack structure for field effect transistor (FET) devices includes a nitrogen rich first dielectric layer formed over a semiconductor substrate surface; a nitrogen deficient, oxygen rich second dielectric layer formed on the nitrogen rich first dielectric layer, the first and second dielectric layers forming, in combination, a bi-layer interfacial layer; a high-k dielectric layer formed over the bi-layer interfacial layer; a metal gate conductor layer formed over the high-k dielectric layer; and a work function adjusting dopant species diffused within the high-k dielectric layer and within the nitrogen deficient, oxygen rich second dielectric layer, and wherein the nitrogen rich first dielectric layer serves to separate the work function adjusting dopant species from the semiconductor substrate surface.

公开(公告)号：DE112011101215T5

公开(公告)日：2013-02-07

申请号：DE112011101215

申请日：2011-05-18

Applicant: IBM

Inventor： GUO DECHAO ,  OLDIGES PHILIP ,  CHEN TZE-CHLANG ,  WANG YANFENG

IPC: H01L21/28 ,  H01L29/49 ,  H01L29/51

Abstract: Eine Gate-Stapel-Struktur für Feldeffekttransistor(FET)-Einheiten umfasst eine stickstoffreiche erste Dielektrikumsschicht, welche über einer Halbleitersubstratfläche ausgebildet ist; eine stickstoffarme sauerstoffreiche zweite Dielektrikumsschicht, welche auf der stickstoffreichen ersten Dielektrikumsschicht ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Dielektrikumsschicht in Kombination eine Bischicht-Grenzflächenschicht bilden; eine Dielektrikumsschicht hoher Dielektrizitätskonstante k, welche über der Bischicht-Grenzflächenschicht ausgebildet ist; eine Metall-Gate-Leiterschicht, welche über der Dielektrikumsschicht hoher Dielektrizitätskonstante k ausgebildet ist; und die Austrittsarbeit einstellende Dotierstoffarten, welche in die Dielektrikumsschicht hoher Dielektrizitätskonstante k und in die stickstoffarme sauerstoffreiche zweite Dielektrikumsschicht diffundiert sind, und wobei die stickstoffreiche erste Dielektrikumsschicht dazu dient, die die Austrittsarbeit einstellenden Dotierstoffarten von der Halbleitersubstratfläche fernzuhalten.

公开(公告)号：DE112011101215B4

公开(公告)日：2014-12-11

申请号：DE112011101215

申请日：2011-05-18

Applicant: IBM

Inventor： GUO DECHAO ,  OLDIGES PHILIP ,  CHEN TZE-CHIANG ,  WANG YANFENG

IPC: H01L29/51 ,  H01L21/28

Abstract: Gate-Stapel-Struktur für Feldeffekttransistor(FET)-Einheiten, enthaltend: eine stickstoffreiche erste Dielektrikumsschicht, welche über einer Halbleitersubstratfläche ausgebildet ist; eine stickstoffarme, sauerstoffreiche zweite Dielektrikumsschicht, welche auf der stickstoffreichen ersten Dielektrikumsschicht ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Dielektrikumsschicht in Kombination eine Doppelschicht-Grenzflächenschicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante bilden; eine Dielektrikumsschicht hoher Dielektrizitätskonstante k, welche über der Doppelschicht-Grenzflächenschicht ausgebildet ist; eine Metall-Gate-Leiterschicht, welche über der Dielektrikumsschicht hoher Dielektrizitätskonstante k ausgebildet ist; und die Austrittsarbeit einstellende Dotierstoffarten, welche in die Dielektrikumsschicht hoher Dielektrizitätskonstante k und in die stickstoffarme sauerstoffreiche zweite Dielektrikumsschicht diffundiert sind, und wobei die stickstoffreiche erste Dielektrikumsschicht dazu dient, die die Austrittsarbeit einstellenden Dotierstoffarten von der Halbleitersubstratfläche fernzuhalten.

公开(公告)号：GB2493463B

公开(公告)日：2014-06-25

申请号：GB201214280

申请日：2011-05-18

Applicant: IBM

Inventor： GUO DECHAO ,  OLDIGES PHILIP ,  CHEN TZE-CHIANG ,  WANG YANFENG

IPC: H01L29/51 ,  H01L21/28 ,  H01L29/49

Abstract: A gate stack structure for field effect transistor (FET) devices includes a nitrogen rich first dielectric layer formed over a semiconductor substrate surface; a nitrogen deficient, oxygen rich second dielectric layer formed on the nitrogen rich first dielectric layer, the first and second dielectric layers forming, in combination, a bi-layer interfacial layer; a high-k dielectric layer formed over the bi-layer interfacial layer; a metal gate conductor layer formed over the high-k dielectric layer; and a work function adjusting dopant species diffused within the high-k dielectric layer and within the nitrogen deficient, oxygen rich second dielectric layer, and wherein the nitrogen rich first dielectric layer serves to separate the work function adjusting dopant species from the semiconductor substrate surface.