公开(公告)号：WO2012024037A3

公开(公告)日：2014-03-20

申请号：PCT/US2011043855

申请日：2011-07-13

Applicant: IBM ,  CARTIER EDUARD A ,  LIANG QINGQING ,  LIANG YUE ,  WANG YANFENG

Inventor： CARTIER EDUARD A ,  LIANG QINGQING ,  LIANG YUE ,  WANG YANFENG

IPC: H01L21/336

CPC classification number: H01L29/408 ,  G06F17/5045 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/28176 ,  H01L21/28185 ,  H01L21/324 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517 ,  H01L29/7833

Abstract: Programmable field effect transistors (FETs) are provided using high-k dielectric metal gate Vt shift effect and methods of manufacturing the same. The method of controlling Vt shift in a high-k dielectric metal gate structure includes applying a current to a gate contact of the high-k dielectric metal gate structure to raise a temperature of a metal forming a gate stack. The temperature is raised beyond a Vt shift temperature threshold for providing an on-state.

Abstract translation: 使用高k电介质金属栅Vt移位效应提供可编程场效应晶体管（FET）及其制造方法。 控制高k电介质金属栅极结构中的Vt漂移的方法包括向高k电介质金属栅极结构的栅极接触施加电流以升高形成栅极叠层的金属的温度。 温度升高超过Vt转换温度阈值以提供导通状态。

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：GB2509262B

公开(公告)日：2015-08-05

申请号：GB201404141

申请日：2012-09-14

Applicant: IBM

Inventor： CARTIER EDUARD A ,  GREENE BRIAN J ,  GUO DECHAO ,  WANG GAN ,  WANG YANFENG ,  WONG KEITH H

IPC: H01L29/66

公开(公告)号：GB2509262A

公开(公告)日：2014-06-25

申请号：GB201404141

申请日：2012-09-14

Applicant: IBM

Inventor： CARTIER EDUARD A ,  GREENE BRIAN J ,  GUO DECHAO ,  WANG GAN ,  WANG YANFENG ,  WONG KEITH H

IPC: H01L29/66

Abstract: FinFET structures and methods of manufacturing the FinFET structures are disclosed. The method includes performing an oxygen anneal process on a gate stack of a FinFET structure to induce Vt shift. The oxygen anneal process is performed after sidewall pull down and post silicide. A structure comprises a plurality of fin structures patterned from a semiconductor film. The structure further comprises a gate stack wrapping around the plurality of fin structures. The gate stack includes a high-k dielectric material subjected to a lateral oxygen diffusion to induce Vt shift of the gate stack.

公开(公告)号：DE112012004134T5

公开(公告)日：2014-06-26

申请号：DE112012004134

申请日：2012-10-26

Applicant: IBM

Inventor： BRODSKY MARY JANE ,  CAI MING ,  GUO DECHAO ,  HENSON WILLIAM K ,  NARASIMHA SHREESH ,  LIANG YUE ,  SONG LIYANG ,  WANG YANFENG ,  YEH CHUN-CHEN

IPC: H01L29/786

Abstract: Eine Struktur beinhaltet ein Substrat; einen Transistor, der über dem Substrat angeordnet ist, wobei der Transistor eine Finne aufweist, die aus Silicium besteht, das mit Kohlenstoff implantiert ist; und eine Schicht eines Gate-Dielektrikums und eine Schicht eines Gate-Metalls, die über einem Abschnitt der Finne liegen, der einen Kanal des Transistors definiert. In der Struktur wird eine Kohlenstoffkonzentration innerhalb der Finne so gewählt, dass eine gewünschte Schwellenspannung des Transistors erreicht wird. Darüber hinaus werden Verfahren zum Fertigen eines FinFET-Transistors offenbart. Zudem wird ein planarer Transistor mit einer mit Kohlenstoff implantierten Wanne offenbart, wobei die Kohlenstoffkonzentration innerhalb der Wanne so gewählt wird, dass eine gewünschte Schwellenspannung des Transistors erreicht wird.

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.

公开(公告)号：DE112012003981T5

公开(公告)日：2014-06-18

申请号：DE112012003981

申请日：2012-09-14

Applicant: IBM

Inventor： CARTIER EDUARD A ,  WANG YANFENG ,  WONG KEITH K H ,  GREENE BRIAN J ,  GUO DECHAO ,  WANG GAN

IPC: H01L21/00

Abstract: Es werden FinFET-Strukturen und Verfahren zum Fertigen der FinFET-Strukturen offenbart. Das Verfahren beinhaltet ein Durchführen eines Sauerstofftemperprozesses an einem Gate-Stapel einer FinFET-Struktur, um eine Vt-Verschiebung hervorzurufen. Der Sauerstofftemperprozess wird nach einem Abtragen der Seitenwand und nach einer Silicidierung durchgeführt. Eine Struktur weist eine Vielzahl von Finnenstrukturen auf, die aus einer Halbleiterdünnschicht strukturiert worden sind. Die Struktur weist des Weiteren einen Gate-Stapel auf, der die Vielzahl von Finnenstrukturen umhüllt. Der Gate-Stapel beinhaltet ein dielektrisches High-k-Material, das einer seitlichen Sauerstoffdiffusion unterzogen wird, um eine Vt-Verschiebung des Gate-Stapels hervorzurufen.

公开(公告)号：DE112012004134B4

公开(公告)日：2017-09-07

申请号：DE112012004134

申请日：2012-10-26

Applicant: IBM

Inventor： BRODSKY MARY JANE ,  CAI MING ,  GUO DECHAO ,  HENSON WILLIAM K ,  NARASIMHA SHREESH ,  LIANG YUE ,  SONG LIYANG ,  WANG YANFENG ,  YEH CHUN-CHEN

IPC: H01L21/336

Abstract: Verfahren zum Fertigen von Transistoreinheiten, das aufweist: Bereitstellen einer Siliciumschicht, die eine Schicht eines Abschirmoxids aufweist, die auf einer oberen Fläche ausgebildet Ist; Aufbringen einer ersten Maskierungsschicht in einer Weise, dass ein erster Abschnitt der Abschirmoxidschicht unbedeckt bleibt; Implantieren von Kohlenstoff in die Siliciumschicht durch den unbedeckten ersten Abschnitt der Abschirmoxidschicht, um ein erstes mit Kohlenstoff implantiertes Volumen der Siliciumschicht mit einer ersten Kohlenstoffkonzentration auszubilden; Entfernen der ersten Maskierungsschicht; Aufbringen einer zweiten Maskierungsschicht in einer Weise, dass ein zweiter Abschnitt der Abschirmoxidschicht unbedeckt bleibt; Implantieren von Kohlenstoff in die Siliciumschicht durch den unbedeckten zweiten Abschnitt der Abschirmoxidschicht, um ein zweites mit Kohlenstoff implantiertes Volumen der Siliciumschicht auszubilden, das eine zweite Kohlenstoffkonzentration aufweist, die sich von der ersten Kohlenstoffkonzentration unterscheidet; Entfernen der zweiten Maskierungsschicht; und ...

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.