NM0SFET 902 以及多个 CM0SFET 903。PM0SFET 90UNM0SFET 902 和CM0SFET 903中的一个或多个可以包括根据一个实施例的掩埋栅型晶体管。包括在电子器件900中的掩埋栅型晶体管包括形成在沟槽中的掩埋栅电极。掩埋栅电极包括:下掩埋部分，其包括高功函数阻挡层和第一低电阻率层；以及上掩埋部分，其包括低功函数阻挡层和第二低电阻率层。低功函数阻挡层与源极区和漏极区重叠。因此，栅致漏极泄漏(GIDL)特性得到改善。因此，电子器件900可以具有快的操作速度，并且被制造在小区域中。
[0130]根据一个实施例，通过在掩埋栅电极和源极区/漏极区之间形成低功函数阻挡层，可以改善掩埋栅型晶体管的电流驱动能力并且减小栅致漏极泄漏(GIDL)。
[0131]根据一个实施例，由于掩埋栅电极的下掩埋部分被形成为包括含铝(A1)的高功函数层，所以至沟道的杂质掺杂剂量可以通过高功函数层来减小。
[0132]通过以上实施例可以看出，本申请提供了以下的技术方案。
[0133]技术方案1.一种晶体管，包括:
[0134]源极区和漏极区，其形成在衬底中且彼此分隔开；
[0135]沟槽，其形成在所述源极区和所述漏极区之间的所述衬底中；以及
[0136]掩埋栅电极，其被设置在所述沟槽中，
[0137]其中，所述掩埋栅电极包括:
[0138]下掩埋部分，其包括高功函数阻挡层和设置在所述高功函数阻挡层之上的第一低电阻率层，其中，所述高功函数阻挡层包括含铝氮化钛；以及
[0139]上掩埋部分，其包括设置在所述下掩埋部分之上且与所述源极区和所述漏极区重叠的低功函数阻挡层、和设置在所述低功函数阻挡层之上的第二低电阻率层。
[0140]技术方案2.如技术方案1所述的晶体管，其中，所述高功函数阻挡层包括氮化钛铝 TiAIN。
[0141]技术方案3.如技术方案1所述的晶体管，其中，所述低功函数阻挡层包括无氟钨FFW〇
[0142]技术方案4.如技术方案1所述的晶体管，其中，所述低功函数阻挡层包括碳化钛TiC、碳化钛铝TiAlC或钛铝TiAl。
[0143]技术方案5.如技术方案1所述的晶体管，其中，所述第一低电阻率层和所述第二低电阻率层包括含金属的材料，其电阻率分别比所述高功函数阻挡层和所述低功函数阻挡层的电阻率更低。
[0144]技术方案6.如技术方案1所述的晶体管，其中，所述第一低电阻率层和所述第二低电阻率层包括钨。
[0145]技术方案7.如技术方案1所述的晶体管，其中，所述下掩埋部分还包括:
[0146]阻挡增强层，其在所述高功函数阻挡层和所述第一低电阻率层之间。
[0147]技术方案8.如技术方案7所述的晶体管，其中，所述阻挡增强层包括氮化钛TiN，以及
[0148]其中，所述高功函数阻挡层包括氮化钛铝TiAIN。
[0149]技术方案9.一种晶体管，包括:
[0150]有源区，其包括鳍型区；
[0151]隔离层，其被凹陷以暴露所述鳍型区的上表面和侧壁；
[0152]源极区和漏极区，其形成在所述有源区中且彼此分隔开；
[0153]沟槽，其形成在所述源极区和所述漏极区之间的所述有源区中且延伸至所述隔离层；以及
[0154]掩埋栅电极，其被设置在所述沟槽中且覆盖所述鳍型区，
[0155]其中，所述掩埋栅电极包括:
[0156]下掩埋部分，其包括高功函数阻挡层和设置在所述高功函数阻挡层之上的第一低电阻率层，其中，所述高功函数阻挡层包括含铝氮化钛；以及
[0157]上掩埋部分，其包括设置在所述下掩埋部分之上且与所述源极区和所述漏极区重叠的低功函数阻挡层、和设置在所述低功函数阻挡层之上的第二低电阻率层。
[0158]技术方案10.如技术方案9所述的晶体管，还包括:
[0159]阻挡增强层，其在所述高功函数阻挡层和所述第一低电阻率层之间。
[0160]技术方案11.如技术方案10所述的晶体管，其中，所述高功函数阻挡层包括氮化钛铝TiAIN，并且所述阻挡增强层包括氮化钛TiN。
[0161]技术方案12.如技术方案9所述的晶体管，其中，所述低功函数阻挡层包括无氟钨FFW。
[0162]技术方案13.如技术方案9所述的晶体管，其中，所述低功函数阻挡层包括碳化钛TiC、碳化钛铝TiAlC或钛铝TiAl。
[0163]技术方案14.如技术方案9所述的晶体管，其中，所述第一低电阻率层和所述第二低电阻率层中的每个包括钨。
[0164]技术方案15.—种用于制造晶体管的方法，包括:
[0165]在衬底中形成限定有源区的隔离层；
[0166]形成穿过所述有源区和所述隔离层延伸的沟槽；
[0167]形成下掩埋栅电极，其包括设置在所述沟槽的底部和侧壁上且填充所述沟槽的部分的高功函数阻挡层；
[0168]在所述下掩埋栅电极之上形成上掩埋栅电极，其中，所述上掩埋栅电极包括低功函数阻挡层并且填充所述沟槽的部分；
[0169]在所述上掩埋栅电极之上形成覆盖层；以及
[0170]形成源极区和漏极区，其通过所述沟槽而在所述衬底中彼此分隔开，并且每个都具有与所述低功函数阻挡层重叠的深度。
[0171]技术方案16.如技术方案15所述的方法，还包括:
[0172]在形成所述沟槽之后，通过将所述隔离层凹陷来形成鳍型区。
[0173]技术方案17.如技术方案15所述的方法，其中，所述高功函数阻挡层包括氮化钛铝 TiAIN。
[0174]技术方案18.如技术方案15所述的方法，其中，所述低功函数阻挡层包括无氟钨FFW、碳化钛TiC、碳化钛铝TiAlC、钛铝TiAl或它们的组合。
[0175]技术方案19.如技术方案15所述的方法，其中，形成所述下掩埋栅电极包括:
[0176]形成氮化钛铝TiAIN作为所述高功函数阻挡层；
[0177]在所述氮化钛铝TiAIN之上形成氮化钛TiN ；
[0178]在所述氮化钛TiN之上形成填充所述沟槽的钨层；以及
[0179]将所述氮化钛铝TiAIN、氮化钛(TiN)和钨层凹陷。
[0180]技术方案20.如技术方案15所述的方法，其中，形成所述上掩埋栅电极包括:
[0181]在包括所述下掩埋栅电极的所述衬底的轮廓之上，形成无氟钨FFW层作为所述低功函数阻挡层；
[0182]在所述无氟钨FFW层之上形成填充所述沟槽的钨层；以及
[0183]将所述无氟钨FFW层和钨层凹陷。
【主权项】
1.一种晶体管，包括: 源极区和漏极区，其形成在衬底中且彼此分隔开； 沟槽，其形成在所述源极区和所述漏极区之间的所述衬底中；以及 掩埋栅电极，其被设置在所述沟槽中， 其中，所述掩埋栅电极包括: 下掩埋部分，其包括高功函数阻挡层和设置在所述高功函数阻挡层之上的第一低电阻率层，其中，所述高功函数阻挡层包括含铝氮化钛；以及 上掩埋部分，其包括设置在所述下掩埋部分之上且与所述源极区和所述漏极区重叠的低功函数阻挡层、和设置在所述低功函数阻挡层之上的第二低电阻率层。2.如权利要求1所述的晶体管，其中，所述高功函数阻挡层包括氮化钛铝TiAIN。3.如权利要求1所述的晶体管，其中，所述低功函数阻挡层包括无氟钨FFW。4.如权利要求1所述的晶体管，其中，所述低功函数阻挡层包括碳化钛TiC、碳化钛铝TiAlC 或钛铝 TiAl。5.如权利要求1所述的晶体管，其中，所述第一低电阻率层和所述第二低电阻率层包括含金属的材料，其电阻率分别比所述高功函数阻挡层和所述低功函数阻挡层的电阻率更低。6.如权利要求1所述的晶体管，其中，所述第一低电阻率层和所述第二低电阻率层包括妈。7.如权利要求1所述的晶体管，其中，所述下掩埋部分还包括: 阻挡增强层，其在所述高功函数阻挡层和所述第一低电阻率层之间。8.如权利要求7所述的晶体管，其中，所述阻挡增强层包括氮化钛TiN，以及 其中，所述高功函数阻挡层包括氮化钛铝TiAIN。9.一种晶体管，包括: 有源区，其包括鳍型区； 隔离层，其被凹陷以暴露所述鳍型区的上表面和侧壁； 源极区和漏极区，其形成在所述有源区中且彼此分隔开； 沟槽，其形成在所述源极区和所述漏极区之间的所述有源区中且延伸至所述隔离层；以及 掩埋栅电极，其被设置在所述沟槽中且覆盖所述鳍型区， 其中，所述掩埋栅电极包括: 下掩埋部分，其包括高功函数阻挡层和设置在所述高功函数阻挡层之上的第一低电阻率层，其中，所述高功函数阻挡层包括含铝氮化钛；以及 上掩埋部分，其包括设置在所述下掩埋部分之上且与所述源极区和所述漏极区重叠的低功函数阻挡层、和设置在所述低功函数阻挡层之上的第二低电阻率层。10.一种用于制造晶体管的方法，包括: 在衬底中形成限定有源区的隔离层； 形成穿过所述有源区和所述隔离层延伸的沟槽； 形成下掩埋栅电极，其包括设置在所述沟槽的底部和侧壁上且填充所述沟槽的部分的高功函数阻挡层； 在所述下掩埋栅电极之上形成上掩埋栅电极，其中，所述上掩埋栅电极包括低功函数阻挡层并且填充所述沟槽的部分； 在所述上掩埋栅电极之上形成覆盖层；以及 形成源极区和漏极区，其通过所述沟槽而在所述衬底中彼此分隔开，并且每个都具有与所述低功函数阻挡层重叠的深度。
【专利摘要】一种晶体管包括：源极区和漏极区，其形成在衬底中且彼此分隔开；沟槽，其形成在源极区和漏极区之间的衬底中；以及掩埋栅电极，其在沟槽的内部，其中，掩埋栅电极包括：下掩埋部分，其包括包含有含铝氮化钛的高功函数阻挡层、和设置在高功函数阻挡层之上的第一低电阻率层；以及上掩埋部分，其包括设置在下掩埋部分之上且与源极区和漏极区重叠的低功函数阻挡层、和设置在低功函数阻挡层之上的第二低电阻率层。
【IPC分类】H01L21/336, H01L29/49, H01L21/28, H01L29/78
【公开号】CN105304710
【申请号】CN201510030731
【发明人】姜东均
【申请人】爱思开海力士有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年1月21日
【公告号】US20150349073