CN102386217A - 栅极堆叠结构及其制作方法 - Google Patents
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Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014008698A1 (zh) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 中国科学院微电子研究所 | 半导体器件制造方法 |
| CN103871856A (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 金属栅极的形成方法 |
| CN103972278A (zh) * | 2013-01-30 | 2014-08-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| CN103972067A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 格罗方德半导体公司 | 具有取代栅极结构的集成电路及其制造方法 |
| CN104022035A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶体管及其形成方法 |
| CN104253029A (zh) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶体管的形成方法 |
| CN105047613A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-11-11 | 上海华力微电子有限公司 | 金属栅极形成方法 |
| CN105826256A (zh) * | 2015-01-06 | 2016-08-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Cmos晶体管的形成方法 |
| CN106847685A (zh) * | 2015-12-07 | 2017-06-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 高k金属栅晶体管的形成方法 |
| CN107919282A (zh) * | 2016-10-09 | 2018-04-17 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件及其制造方法和电子装置 |
| CN108269847A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法 |
| CN108811517A (zh) * | 2017-02-28 | 2018-11-13 | 桑迪士克科技有限责任公司 | 具有横向延伸的栅极电介质的高电压场效应晶体管及其制造方法 |
| CN109119335A (zh) * | 2017-06-23 | 2019-01-01 | 中芯国际集成电路制造(天津)有限公司 | 功函数层、金属栅极、半导体器件及其制造方法 |
| CN109216356A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 在不同材料的高k介电层上形成的自保护层 |
| CN109216353A (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-15 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 输入输出器件和集成电路及制造方法 |
| CN110459603A (zh) * | 2018-05-08 | 2019-11-15 | 格芯公司 | 倒角的替代栅极结构 |
| CN110610856A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-24 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| CN110649091A (zh) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件及其制造方法和电子装置 |
| CN110752180A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-04 | 中国科学院微电子研究所 | 一种基板及其制备方法 |
| CN112447643A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 集成电路及其形成方法、半导体封装的形成方法 |
| US11114347B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-09-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Self-protective layer formed on high-k dielectric layers with different materials |
| CN115116957A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-27 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 金属栅的制造方法 |
| US11476361B2 (en) * | 2019-02-26 | 2022-10-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device structure with dielectric layer |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101438389A (zh) * | 2006-05-09 | 2009-05-20 | 英特尔公司 | Cmos晶体管栅极中的凹入功函数金属 |
| CN101681841A (zh) * | 2007-06-27 | 2010-03-24 | 国际商业机器公司 | 具有减少的寄生电容的高k/金属栅极MOSFET |
-
2010
- 2010-09-01 CN CN201010275137.XA patent/CN102386217B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101438389A (zh) * | 2006-05-09 | 2009-05-20 | 英特尔公司 | Cmos晶体管栅极中的凹入功函数金属 |
| CN101681841A (zh) * | 2007-06-27 | 2010-03-24 | 国际商业机器公司 | 具有减少的寄生电容的高k/金属栅极MOSFET |
Cited By (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9614050B2 (en) | 2012-07-13 | 2017-04-04 | Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences | Method for manufacturing semiconductor devices |
| WO2014008698A1 (zh) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 中国科学院微电子研究所 | 半导体器件制造方法 |
| CN103871856A (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 金属栅极的形成方法 |
| CN103871856B (zh) * | 2012-12-18 | 2016-08-31 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 金属栅极的形成方法 |
| CN103972278A (zh) * | 2013-01-30 | 2014-08-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| CN103972278B (zh) * | 2013-01-30 | 2017-05-10 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| CN103972067A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 格罗方德半导体公司 | 具有取代栅极结构的集成电路及其制造方法 |
| CN103972067B (zh) * | 2013-02-05 | 2017-05-17 | 格罗方德半导体公司 | 具有取代栅极结构的集成电路及其制造方法 |
| CN104022035A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶体管及其形成方法 |
| CN104022035B (zh) * | 2013-02-28 | 2016-08-31 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶体管及其形成方法 |
| CN104253029A (zh) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶体管的形成方法 |
| CN104253029B (zh) * | 2013-06-26 | 2017-11-28 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 晶体管的形成方法 |
| CN105826256A (zh) * | 2015-01-06 | 2016-08-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Cmos晶体管的形成方法 |
| CN105826256B (zh) * | 2015-01-06 | 2020-02-07 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Cmos晶体管的形成方法 |
| CN105047613A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-11-11 | 上海华力微电子有限公司 | 金属栅极形成方法 |
| CN106847685A (zh) * | 2015-12-07 | 2017-06-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 高k金属栅晶体管的形成方法 |
| CN107919282A (zh) * | 2016-10-09 | 2018-04-17 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件及其制造方法和电子装置 |
| CN107919282B (zh) * | 2016-10-09 | 2020-09-29 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件及其制造方法和电子装置 |
| CN108269847A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法 |
| CN108811517A (zh) * | 2017-02-28 | 2018-11-13 | 桑迪士克科技有限责任公司 | 具有横向延伸的栅极电介质的高电压场效应晶体管及其制造方法 |
| CN108811517B (zh) * | 2017-02-28 | 2021-06-15 | 桑迪士克科技有限责任公司 | 具有横向延伸的栅极电介质的高电压场效应晶体管及其制造方法 |
| CN109119335A (zh) * | 2017-06-23 | 2019-01-01 | 中芯国际集成电路制造(天津)有限公司 | 功函数层、金属栅极、半导体器件及其制造方法 |
| CN109119335B (zh) * | 2017-06-23 | 2021-05-28 | 中芯国际集成电路制造(天津)有限公司 | 功函数层、金属栅极、半导体器件及其制造方法 |
| CN109216356B (zh) * | 2017-06-30 | 2021-04-20 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体器件结构、半导体器件及其形成方法 |
| US11114347B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-09-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Self-protective layer formed on high-k dielectric layers with different materials |
| CN109216356A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 在不同材料的高k介电层上形成的自保护层 |
| CN109216353A (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-15 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 输入输出器件和集成电路及制造方法 |
| CN109216353B (zh) * | 2017-07-07 | 2021-04-09 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 输入输出器件和集成电路及制造方法 |
| CN110459603A (zh) * | 2018-05-08 | 2019-11-15 | 格芯公司 | 倒角的替代栅极结构 |
| CN110649091A (zh) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件及其制造方法和电子装置 |
| US11476361B2 (en) * | 2019-02-26 | 2022-10-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device structure with dielectric layer |
| US20220384635A1 (en) * | 2019-02-26 | 2022-12-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device structure |
| US12051746B2 (en) * | 2019-02-26 | 2024-07-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device structure with dielectric layer |
| CN112447643A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 集成电路及其形成方法、半导体封装的形成方法 |
| CN110610856A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-24 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| CN110752180A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-04 | 中国科学院微电子研究所 | 一种基板及其制备方法 |
| CN110752180B (zh) * | 2019-10-25 | 2022-03-08 | 中国科学院微电子研究所 | 一种基板及其制备方法 |
| CN115116957A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-27 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 金属栅的制造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SEMICONDUCTOR MANUFACTURING (BEIJING) INTERNATIONA Effective date: 20121101 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20121101 Address after: 201203 Shanghai City, Pudong New Area Zhangjiang Road No. 18 Applicant after: Semiconductor Manufacturing International (Shanghai) Corporation Applicant after: Semiconductor Manufacturing International (Beijing) Corporation Address before: 201203 Shanghai City, Pudong New Area Zhangjiang Road No. 18 Applicant before: Semiconductor Manufacturing International (Shanghai) Corporation |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |