公开(公告)号：DE102013204614B4

公开(公告)日：2016-03-24

申请号：DE102013204614

申请日：2013-03-15

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： YAN RAN ,  HOENTSCHEL JAN ,  ZAKA ALBAN ,  SASSIAT NICOLAS ,  TRENTZSCH MARTIN ,  GRASS CARSTEN

IPC: H01L21/283 ,  H01L21/3115 ,  H01L21/336 ,  H01L21/8238

Abstract: Verfahren zum Bilden einer Gateelektrode (150; 250A) einer Halbleitervorrichtung (100, 200A), das Verfahren umfassend: Bilden einer ersten high-k Dielektrikumsschicht (153; 253) über einem ersten aktiven Gebiet (202A) eines Halbleitersubstrats (102; 202); Bilden eines ersten Metall aufweisenden Materials (107, 154; 207, 254) auf der ersten high-k Dielektrikumsschicht (153; 253); Durchführen eines ersten Ausheizprozesses (108; 208); Entfernen des ersten Metall aufweisenden Materials (107, 154; 207, 254) zum Freilegen der ersten high-k Dielektrikumsschicht (153; 253); und Bilden einer zweiten high-k Dielektrikumsschicht (155; 251) auf der ersten high-k Dielektrikumsschicht (153; 253) nach dem Durchführen des ersten Ausheizprozesses (108; 208).

公开(公告)号：DE102012206405B4

公开(公告)日：2013-11-07

申请号：DE102012206405

申请日：2012-04-18

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： ERBEN ELKE ,  TRENTZSCH MARTIN ,  CARTER RICHARD ,  GRASS CARSTEN

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/283 ,  H01L21/316 ,  H01L29/423 ,  H01L29/78

Abstract: Bei der Herstellung komplexer Schaltungselemente, etwa von Transistoren, Kondensatoren und dergleichen, unter Anwendung einer Kombination aus einem konventionellen dielektrischen Material und einem dielektrischen Material mit großem &egr; werden ein verbessertes Leistungsverhalten und eine höhere Zuverlässigkeit erreicht, indem ein hafniumoxidbasiertes dielektrisches Material mit großem &egr; auf einer konventionellen dielektrischen Schicht mit einer vorausgehenden Oberflächenbehandlung hergestellt wird, wobei beispielsweise APM bei Raumtemperatur angewendet wird. Auf diese Weise können aufwendige Transistoren mit verbessertem Leistungsverhalten und mit besserer Gleichmäßigkeit der Schwellwertspannungseigenschaften erhalten werden, wobei auch ein vorzeitiger Ausfall auf Grund eines dielektrischen Durchschlags, auf Grund des Einfangs von energiereichen Ladungsträgern und dergleichen, reduziert wird.

公开(公告)号：DE102014221371A1

公开(公告)日：2016-04-21

申请号：DE102014221371

申请日：2014-10-21

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： BAARS PETER ,  GRASS CARSTEN

IPC: H01L21/8234 ,  G11C11/22 ,  H01L27/105

Abstract: Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren zum Bilden eines Halbleiterschaltungselements und ein Halbleiterschaltungselement bereit, wobei das Halbleiterschaltungselemente eine erste Halbleitervorrichtung mit einer ersten Gatestruktur, die über einem ersten aktiven Gebiet eines Halbleitersubstrats angeordnet ist, und eine zweite Halbleitervorrichtung mit einer zweiten Gatestruktur, die über einem zweiten aktiven Gebiet des Halbleitersubstrats angeordnet ist, umfasst, wobei die erste Gatestruktur ein ferroelektrisches Material umfasst, das in ein erstes aktives Gebiet vergraben ist, bevor ein Gateelektrodenmaterial auf dem ferroelektrischen Material gebildet wird, und die zweite Gatestruktur ein High-k-Material umfasst, das sich von dem ferroelektrischen Material unterscheidet.

公开(公告)号：DE102013214300B4

公开(公告)日：2015-05-13

申请号：DE102013214300

申请日：2013-07-22

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： GRASS CARSTEN ,  TRENTZSCH MARTIN ,  BAYHA BORIS ,  KROTTENTHALER PETER

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/285 ,  H01L21/311 ,  H01L29/423 ,  H01L29/51

Abstract: Ein Verfahren zum Bilden einer Gateisolierschicht mit: Abscheiden eines ersten Teils einer ersten Materialschicht auf einer Halbleiterstruktur; Ausführen eines ersten Durchlaufs eines Nachbehandlungsprozesses zum Verändern von mindestens dem ersten Teil der ersten Materialschicht; Abscheiden eines zweiten Teils der ersten Materialschicht nach dem ersten Durchlauf des Nachbehandlungsprozesses, wobei der zweite Teil aus dem gleichen Material gebildet wird wie der erste Teil; und Ausführen eines zweiten Durchlaufs des Nachbehandlungsprozesses nach der Abscheidung des zweiten Teils der ersten Materialschicht, um mindestens den zweiten Teil der ersten Materialschicht zu verändern.

公开(公告)号：DE102012206405A1

公开(公告)日：2013-10-24

申请号：DE102012206405

申请日：2012-04-18

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： ERBEN ELKE ,  TRENTZSCH MARTIN ,  CARTER RICHARD ,  GRASS CARSTEN

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/283 ,  H01L21/316 ,  H01L29/423 ,  H01L29/78

Abstract: Bei der Herstellung komplexer Schaltungselemente, etwa von Transistoren, Kondensatoren und dergleichen, unter Anwendung einer Kombination aus einem konventionellen dielektrischen Material und einem dielektrischen Material mit großem &egr; werden ein verbessertes Leistungsverhalten und eine höhere Zuverlässigkeit erreicht, indem ein hafniumoxidbasiertes dielektrisches Material mit großem &egr; auf einer konventionellen dielektrischen Schicht mit einer vorausgehenden Oberflächenbehandlung hergestellt wird, wobei beispielsweise APM bei Raumtemperatur angewendet wird. Auf diese Weise können aufwendige Transistoren mit verbessertem Leistungsverhalten und mit besserer Gleichmäßigkeit der Schwellwertspannungseigenschaften erhalten werden, wobei auch ein vorzeitiger Ausfall auf Grund eines dielektrischen Durchschlags, auf Grund des Einfangs von energiereichen Ladungsträgern und dergleichen, reduziert wird.

公开(公告)号：DE102015210291B4

公开(公告)日：2020-11-05

申请号：DE102015210291

申请日：2015-06-03

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： GRASS CARSTEN ,  TRENTZSCH MARTIN ,  JANSEN SÖREN

IPC: H01L21/762 ,  H01L21/8234

Abstract: Ein Verfahren zur Herstellung eines integrierten Schaltkreises (100), wobei das Verfahren umfasst:Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (102), das ein Isolationsgebiet (120) zwischen einem ersten Bauelementgebiet (111) und einem zweiten Bauelementgebiet (112) umfasst, wobei das Isolationsgebiet (120) einen ersten Teil (121) neben dem ersten Bauelementgebiet (111) und einen zweiten Teil (122) neben dem zweiten Bauelementgebiet (112) umfasst;selektives Ätzen des zweiten Teils des Isolationsgebiets (122) bis zu einer zweiten Höhe (164);nach dem selektiven Ätzen des zweiten Teils des Isolationsgebiets (122) bis zu der zweiten Höhe (164), Bilden einer Isolationsschicht (170), die einen ersten Teil der Isolationsschicht (171) über dem ersten Bauelementgebiet (111) und einen zweiten Teil der Isolationsschicht (172) über dem zweiten Bauelementgebiet (112) umfasst;selektives Ätzen des ersten Teils der Isolationsschicht (171) und des ersten Teils des Isolationsgebiets (122), wobei der erste Teil des Isolationsgebiets (121) bis zu einer ersten Höhe (184) geätzt wird, die gleich der zweiten Höhe (164) ist.

公开(公告)号：DE102015213056B4

公开(公告)日：2019-02-28

申请号：DE102015213056

申请日：2015-07-13

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： GRASS CARSTEN ,  BAARS PETER

IPC: H01L21/8234 ,  H01L21/283 ,  H01L21/336 ,  H01L27/092 ,  H01L27/11592

Abstract: Verfahren zum Bilden eines Halbleiterschaltungselements (100), wobei das Verfahren umfasst:ein Bereitstellen einer ersten Halbleitervorrichtung (110B), die eine erste Gatestruktur (115B) aufweist, welche über einem ersten aktiven Gebiet (112B) angeordnet ist, das innerhalb eines Halbleitersubstrats (110) bereitgestellt ist, wobei die erste Gatestruktur (115B) eine erste Abstandhalterstruktur und eine Dummy-Gatestruktur aufweist; undein Austauschen der Dummy-Gatestruktur durch eine erste Gateoxidstruktur und ein erstes Gateelektrodenmaterial, wobei die erste Gateoxidstruktur ein ferroelektrisches High-k-Material (42) umfasst,wobei die Dummy-Gatestruktur eine isolierende Materialschicht (116B) und ein erstes Dummy-Gateelektrodenmaterial (118B) umfasst, das auf der isolierenden Materialschicht (116B) angeordnet ist, wobei die isolierende Materialschicht (116B) ein TiN-Material und/oder ein High-k-Material umfasst.

公开(公告)号：DE102014221371B4

公开(公告)日：2018-04-19

申请号：DE102014221371

申请日：2014-10-21

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： BAARS PETER ,  GRASS CARSTEN

IPC: H01L21/8234 ,  G11C11/22 ,  H01L27/105

Abstract: Verfahren zum Bilden eines Halbleiterschaltungselements (100; 200; 300) mit einer ersten Halbleitervorrichtung (120; 220; 320) und einer zweiten Halbleitervorrichtung (110; 210; 310), wobei das Verfahren umfasst:Bereitstellen der ersten Halbleitervorrichtung (120; 220; 320) in und auf einem ersten aktiven Gebiet (122) eines Halbleitersubstrats (102), wobei die erste Halbleitervorrichtung (120; 220; 320) eine erste Gatestruktur (121'; 221; 321) mit einer ersten Gatedielektrikumsschicht (124) umfasst; undBereitstellen der zweiten Halbleitervorrichtung (110; 210; 310) in und auf einem zweiten aktiven Gebiet (112) des Halbleitersubstrats (102) neben dem ersten aktiven Gebiet (122), wobei die zweite Halbleitervorrichtung (110; 210; 310) eine zweite Gatestruktur (111; 211; 311) mit einer zweiten Gatedielektrikumsschicht (114) umfasst,wobei die erste Gatedielektrikumsschicht (124) in dem ersten aktiven Gebiet (122) durch Bereitstellen eines vergrabenen ferroelektrischen Materials (124) gebildet wird,wobei die zweite Gatedielektrikumsschicht (114) durch Bilden eines von dem ferroelektrischen Material (124) verschiedenen High-k-Materials (142) über dem zweiten aktiven Gebiet (112) gebildet wird, undwobei das Vergraben des ferroelektrischen Materials (124) in dem ersten aktiven Gebiet (122) ein Bilden einer Ausnehmung (132) in dem ersten aktiven Gebiet (122), ein Bilden eines Films aus amorphem Material (124) in der Ausnehmung (132), wobei der Film aus amorphem Material (124) in einer kristallinen Phase ein ferroelektrisches Verhalten zeigt, ein Bilden einer Deckschicht (138) auf dem Film aus amorphem Material (124) und ein Kristallisieren des Films aus amorphem Material (124) in der Ausnehmung (132) umfasst.

公开(公告)号：DE102015210291A1

公开(公告)日：2016-05-04

申请号：DE102015210291

申请日：2015-06-03

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： GRASS CARSTEN ,  TRENTZSCH MARTIN ,  JANSEN SÖREN

IPC: H01L21/762 ,  H01L21/8234

Abstract: Es werden Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltkreise bereitgestellt. In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines integrierten Schaltkreises ein Bereitstellen eines Halbleitersubstrats, das ein Isolationsgebiet zwischen einem ersten Bauelementgebiet und einem zweiten Bauelementgebiet umfasst. Das Isolationsgebiet umfasst einen ersten Teil neben dem ersten Bauelementgebiet und einen zweiten Teil neben dem zweiten Bauelementgebiet. Das Verfahren umfasst ein selektives Ätzen des zweiten Teils des Isolationsgebiets auf eine zweite Höhe. In dem Verfahren wird über dem ersten Bauelementgebiet und dem zweiten Bauelementgebiet eine Isolationsschicht gebildet. Das Verfahren umfasst außerdem ein selektives Ätzen der Isolationsschicht über dem ersten Bauelementgebiet und dem ersten Teil des Isolationsgebiets. Der erste Teil des Isolationsgebiets wird auf eine erste Höhe geätzt, die im Wesentlichen gleich der zweiten Höhe ist.

公开(公告)号：DE102012215988B4

公开(公告)日：2014-05-22

申请号：DE102012215988

申请日：2012-09-10

Applicant: GLOBALFOUNDRIES INC

Inventor： KELWING TORBEN ,  TRENTZSCH MARTIN ,  BAYHA BORIS ,  GRASS CARSTEN ,  CARTER RICHARD

IPC: H01L21/336 ,  H01L21/283 ,  H01L21/3105 ,  H01L21/324 ,  H01L21/8234 ,  H01L29/423

Abstract: Verfahren mit: Bilden einer Gate-Dielektrikumsschicht auf einem Halbleitergebiet eines Halbleiterbauelements, wobei die Gate-Dielektrikumsschicht ein dielektrisches Material mit großem &egr; enthält; Bilden einer Diffusionsschicht über der Gate-Dielektrikumsschicht, wobei die Diffusionsschicht eine Metallsorte enthält; Ausführen einer ersten Wärmebehandlung derart, dass ein Teil der Metallsorte durch Diffusion in die Gate-Dielektrikumsschicht verteilt wird; Entfernen der Diffusionsschicht derart, dass die Gate-Dielektrikumsschicht freigelegt ist; Ausführen einer zweiten Wärmebehandlung an der freigelegten Gate-Dielektrikumsschicht, wobei die Gate-Dielektrikumsschicht bei einer Temperatur von 400°C oder höher ausgeheizt wird; Bilden eines Elektrodenmaterials über der Gate-Dielektrikumsschicht; und Bilden einer Gate-Elektrodenstruktur eines Transistors auf der Grundlage des Elektrodenmaterials und der Gate-Dielektrikumsschicht.