用于在金属栅极上选择性地形成氮化物帽体的方法和设备与流程

文档序号:13909808阅读:172来源:国知局
用于在金属栅极上选择性地形成氮化物帽体的方法和设备与流程

本申请总体涉及半导体电路的制造,并且更特别地涉及自对准蚀刻操作。



背景技术:

在半导体领域中“自对准”是用于维持窗口的横向对准的广泛已知技术,因为其蚀刻穿过例如上层至在下层中的接触焊垫。技术通常利用已经具有所需对准的上层电路特征作为硬掩模以执行蚀刻。常规的自对准技术包括采用氮化硅(下文称作“氮化物”)或其他硬掩模材料覆盖某些上层特征以保护免受蚀刻损伤。例如,存在常规技术用于在某些金属特征之上形成氮化物帽体以利用它们作为自对准。

然而,用于形成这种保护的常规技术可以具有成本。例如,在鳍场效应晶体管(finfet)的制造中,氮化物帽体可以形成在公用鳍上的加工过程中相邻的金属栅极上。邻接鳍覆盖的氮化物可以随后帮助用于源极/漏极接触的窗口的自对准蚀刻。然而,氮化物帽体必须具有某一厚度以用于可接受的保护避免栅极金属至源极/漏极接触的短路。常规的技术包括在栅极间隔件之间栅极金属中蚀刻凹陷,与所需帽体厚度一样深,随后采用氮化物填充深凹陷。这可以具有成本,包括增大栅极电阻。



技术实现要素:

该发明内容标识一些示例性方面,并且并非所公开主题的穷举性描述。发明内容部分中是否包括特征或者从其省略并未有意作为相对重要性的指示。描述了额外的特征和方面,并且一旦阅读以下向下说明书并查看形成其一部分的附图将变得对于本领域技术人员明显。

各种公开的方法可以在半导体电路中金属元件上提供保护性帽体,并且根据各个方面,对于一个或多个所公开方法的进一步操作可以包括在金属元件的上表面上无电沉积牺牲元件。在一个方面中,牺牲元件可以包括牺牲元件侧壁,并且牺牲侧壁可以与金属元件对准。在一个方面中,在一个或多个方法的一部分中的示例性操作可以包括形成加工过程中的帽体间隔件,其中加工过程中的帽体间隔件可以包括电介质材料,并且可以被配置用于与牺牲元件侧壁共形。在另一方面中,一个或多个方法的一部分中的示例性操作可以包括移除牺牲元件,从而留下凹陷,其中可以由加工过程中的帽体间隔件并由金属元件的上表面至少部分地限定凹陷。在一个方面中,在一个或多个方法的一部分中的示例性操作可以包括在凹陷中沉积氮化物填充物以形成加工过程中的氮化物帽体。在一个方面中,加工过程中的氮化物帽体可以具有加工过程中的帽体侧壁。在另一方面中,一个或多个方法的一部分中示例性操作可以包括平坦化加工过程中的氮化物帽体和加工过程中的帽体间隔件以形成保护性帽体作为氮化物帽体和共形的帽体间隔件。

公开了自对准接触的示例,可以从在finfet鳍上方的上层延伸至finfet鳍的有源源极/漏极区域的下层,在与第一栅极金属的侧壁共形的第一电介质间隔件和与第二栅极金属的侧壁共形的第二电介质间隔件之间对准。根据一个或多个方面的示例性特征可以包括第一保护性帽体,包括第一氮化物帽体和第一帽体电介质间隔件。在一个方面中,第一氮化物帽体可以设置在第一栅极金属之上并且可以被配置用于形成第一氮化物帽体侧壁。在一个方面中,第一氮化物帽体侧壁可以与第一栅极金属的侧壁对准。在另一方面中,可以配置第一帽体电介质间隔件以与第一氮化物帽体侧壁共形。根据一个或多个方面的其他示例性特征可以包括形成第二保护性帽体,其可以包括第二氮化物帽体和第二帽体电介质间隔件。在一个或多个方面中,第二氮化物帽体可以设置在第二栅极金属上方并且可以被配置用于形成第二氮化物帽体侧壁。在一个或多个方面中,第二氮化物帽体侧壁可以与第二栅极金属的侧壁对准,并且可以配置第二帽体电介质间隔件以与第一氮化物帽体侧壁共形。在一个或多个方面中,一些特征可以包括金属接触,其可以被配置用于填充凹陷。在一个方面中,可以至少部分地由下层接触、第一电介质间隔件的表面、第二电介质间隔件的表面、第一帽体电介质间隔件的表面、以及第二帽体电介质间隔件的表面而限定凹陷。

公开了各种自对准接触,并且可以从上水平延伸至下层接触,在第一金属元件的侧壁上的电介质间隔件与在第二金属元件的侧壁上的电介质间隔件之间对准。在一个方面中,一个自对准接触可以包括第一保护性帽体,其可以包括第一氮化物帽体和第一氮化物帽体电介质间隔件。在一个方面中,可以采用第一氮化物帽体侧壁配置第一氮化物帽体,并且第一氮化物帽体可以支撑在第一金属元件的上表面上。在一个方面中,第一氮化物帽体侧壁可以与第一金属元件的侧壁对准,并且第一氮化物帽体电介质间隔件可以被配置用于与第一氮化物帽体侧壁共形。在一个方面中,一个自对准接触可以进一步包括第二保护性帽体,其可以包括第二氮化物帽体和第二氮化物帽体电介质间隔件。可以采用第二氮化物帽体侧壁配置第二氮化物帽体,并且第二氮化物帽体侧壁可以被配置为与第二氮化物帽体侧壁共形。在一个方面中,第二氮化物帽体可以支撑在第二金属元件的上表面上。在另一方面中,第二氮化物帽体侧壁可以与第二金属元件的侧壁对准。在一个方面中,一个自对准接触可以包括金属接触,其可以配置作为凹陷,并且可以至少部分地由下层接触的上表面、第一氮化物帽体电介质间隔件的表面、第二氮化物帽体电介质间隔件的表面、第一金属元件的侧壁上的电介质间隔件的表面、以及第二金属元件的侧壁上的电介质间隔件的表面而限定凹陷。

公开了用于形成对下层接触的自对准接触的方法,并且示例性的操作可以包括:在衬底的上层上形成第一金属元件和第二金属元件。在一个方面中,第一金属元件可以具有第一金属元件顶表面和第一侧壁,以及第二金属元件可以具有第二金属元件顶表面和第二侧壁,并且第一电介质间隔件可以与第一侧壁共形,以及第二电介质间隔件可以与第二侧壁共形。示例性的操作可以进一步包括在第一金属元件上无电沉积第一牺牲元件,并且在第二金属元件上无电沉积第二牺牲元件。第一牺牲元件可以包括第一牺牲元件侧壁,并且在一个方面中,第一牺牲元件侧壁可以与第一侧壁对准。第二牺牲元件可以包括第二牺牲元件侧壁,并且在一个方面中,第二牺牲元件侧壁可以与第二侧壁对准。示例性的操作可以包括形成第一电介质帽体间隔件,其可以被配置用于与第一牺牲元件侧壁共形,以及形成第二电介质帽体间隔件,其可以被配置用于与第二牺牲元件侧壁共形。在一个方面中,示例性的操作也可以包括移除第一牺牲元件并在其位置处留下第一帽体凹陷,以及移除第二牺牲元件并在其位置处留下第二帽体凹陷。根据一个方面,示例性的操作也可以包括:在第一帽体凹陷中形成第一氮化物帽体以及在第二帽体凹陷中形成第二氮化物帽体。在另一方面中,第一氮化物帽体可以包括与第一电介质帽体间隔件共形的侧壁,并且第二氮化物帽体可以包括与第二电介质帽体间隔件共形的侧壁。在一个方面中,示例性的操作可以包括使用第一氮化物帽体、第一电介质帽体间隔件、第二氮化物帽体和第二电介质帽体间隔件自对准蚀刻以形成至下层接触的凹陷,并采用金属填充凹陷。

附图说明

展示附图以帮助说明方面,并且单纯为了根据方面并且示出了方面的示意性示例而提供,并且并未对其限制。

图1示出了一个示例性的常规自对准源极/漏极接触的剖视图。

图2示出了根据一个或多个方面的使用选择性放置的氮化硅帽体所形成的一个示例性自对准源极/漏极接触的剖视图。

图3a-图3j在从平行于加工过程中finfet器件的延伸鳍的剖面的剖视图中示出了在包括选择性形成氮化硅帽体并使用其形成改进的自对准源极/漏极接触的工艺方法的一部分中的示例性操作的序列,其中:

图3a示出了在凹陷并采用金属栅极填充之后相邻加工过程中的栅极的剖视图;

图3b示出了在图3a处所形成的所示相邻栅极金属中的每个栅极金属上选择性生长牺牲元件之后的剖视图;

图3c示出了通过在图3b处所形成的所示选择性生长的牺牲元件之上沉积共形间隔件所形成的加工过程中结构的剖视图;

图3d示出了接下来加工过程中结构的剖视图,通过各向异性蚀刻图3c中所沉积的共形间隔件而形成,以留下跨立于图3b-图3c处所示每个选择性生长的牺牲元件的侧壁的电介质墙配对;

图3e示出了接下来加工过程中结构的剖视图,其通过在图3d处所形成所示加工过程中结构的上表面上的沉积共形电介质而形成;

图3f示出了接下来加工过程中结构的剖视图,具有通过在图3e处所形成所示共形电介质沉积层上进行化学机械处理而形成的上表面;

图3g示出了接下来加工过程中结构的剖视图,通过选择性蚀刻在图3f处剩余的所示牺牲元件而形成,在每个相邻栅极金属之上留下凹陷并且与其对准;

图3h示出了接下来加工过程中结构的剖视图,通过填充了图3g处所形成所示每个凹陷的共形氮化物沉积而形成,以获得根据一个或多个方面的氮化物帽体;

图3i示出了接下来加工过程中结构的剖视图,通过对于图3h处所形成所示共形氮化物沉积进行化学机械处理而形成;以及

图3j示出了一个示例性自对准源极/漏极接触的剖视图,利用根据一个或多个方面的选择性形成的氮化物帽体而形成,如图3h-图3i中所示。

图4a-图4j在垂直于支撑衬底的固定剖面上的截面中示出了根据各个方面的使用包括氮化物帽体的选择性形成而形成自对准接触的方法的一部分中示例性操作的序列。

图4a在剖视图中示出了一个示例性的加工过程中的起始结构,具有下层导体焊垫,在重叠的上层导体焊垫配对之间与间隔件对准;

图4b在剖视图中示出了一个示例性的接下来加工过程中的结构,通过在图4a的上层导体焊垫的每个的上表面上无电生长牺牲元件而形成;

图4c在剖视图中示出了一个示例性的后续加工过程中的结构,通过在图4b的上表面上沉积电介质的共形间隔件而形成;

图4d在剖视图中示出了一个示例性的接下来的加工过程中的结构,通过各向异性蚀刻图4c中所沉积的共形间隔件而形成,留下电介质墙配对抵接图4c中所示每个选择性生长的牺牲元件的侧壁;

图4e在剖视图中示出了所形成的一个示例性后续的加工过程中的结构,通过在图4d处所示一个示例性后续加工过程中结构的上表面之上沉积电介质层而形成;

图4f在剖视图中示出了一个示例性的接下来的加工过程中的结构,通过在图4e处所示接下来后续加工过程中结构上应用化学机械处理而形成;

图4g在剖视图中示出了一个示例性的接下来加工过程中的结构,通过选择性地蚀刻图4f处剩余的所示牺牲元件而形成,在上层导体的相应顶表面之上留下凹陷并且与其对准;

图4h在剖视图中示出了一个示例性的接下来加工过程中的结构,通过填充了图4g处所形成所示每个凹陷的氮化物沉积而形成;

图4i在剖视图中示出了一个示例性的接下来加工过程中的结构,通过在图4h处所形成所示共形氮化物沉积层上应用化学机械处理而形成;以及

图4j示出了另一示例性自对准源极/漏极接触的剖视图,利用根据一个或多个方面的选择性所形成氮化硅帽体而形成,如图4h-4i中所示。

图5示出了根据一个或多个方面的一个示例性个人通信和计算装置的功能图。

具体实施方式

在以下说明书和相关附图中公开了方面。一旦阅读本公开可以使得并未脱离所公开方面的范围的各种改变变得明显。额外地,在某些示例性应用、实施方式以及相关操作的描述说明中,明确地或从上述上下文暗示地标识实例,其中对于某些部件和动作可以采用已知的常规技术。在这些实例中,可以省略对所采用常规技术的详细描述以避免模糊本发明的相关细节。

词语“示例性”在此用于意味着“用作示例、实例或说明”。在此描述为“示例性”的任何方面或其示例性配置无需构造为在其他方面或配置之上优选或有利的。同样,关于术语“本发明的方面”的特征、优点或操作模式的讨论并未暗示本发明的所有方面包括所述特征、优点或操作模式。

在此所使用的术语仅是为了描述特定方面的目的并且并非有意限定本发明。如在此所使用,单数形式“一”、“某”和“该”意在也包括复数形式,除非上下文明确给出相反指示。此外,如在此所使用的术语“包括”("comprises,""comprising,""includes"和/或"including")规定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或成分的存在,但是并未排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、成分、和/或其群组的存在或添加。

进一步,根据示例性操作描述某些方面。应该理解的是除了另外所述之外可以由特殊电路(例如专用集成电路(asics))、由一个或多个处理器所执行的程序指令、或者由两者的组合二执行这些操作。此外,特殊电路(例如asics)、处理器以及由一个或多个处理器所执行的程序指令可以描述为配置用于执行所述操作和动作的“逻辑”。额外地,在此所述动作的顺序可以视作完全具体化在计算机可读存储媒介的任何形式内。

图1示出了常规finfet结构100的剖视图,具有常规地形成的自对准源极/漏极接触102(下文称作“常规自对准sd接触”102)。常规自对准sd接触102延伸至鳍106的一个有源源极/漏极区域104a(下文称作“有源sd区域”104a)。由常规自对准sd接触102所接触的有源sd区域104a可以是在多个有源sd区域104之中的一个。栅极108a和栅极108b跨立于(straddle)鳍106的相应沟道区域(图1中不可见)。栅极108a和栅极108b可以均包括栅极金属110,并且可以每个包括例如高k层、阻挡层和功函数层(图1中可见但是并非单独编号)。为了避免描述并非专用于概念的细节,高k层、阻挡层和功函数层下文中共同地称作“其他栅极层”。栅极108a和栅极108b下文中将共同地称作“栅极108”(图1中并未明确出现的参考数字)。

参照图1,栅极金属110和其他栅极层可以被配置在栅极间隔件112之间(仅明确编号了一个)。用于形成常规finfet结构100的工艺对于本领域技术人员是已知的。因此,详细说明对于该人员理解本公开的概念并非必须。然而,为了背景技术的目的将描述其一部分。例如,本领域普通技术人员将理解,在用于形成常规自对准sd接触102的常规技术中,在常规的蚀刻并金属填充形成常规自对准sd接触102之前可以存在台阶(图1中不可见),栅极金属110和其他栅极层在此向上延伸至栅极间隔件112的顶部112t。后续常规操作可以随后蚀刻栅极凹陷(图1中可见但是被填充)至栅极金属110和其他栅极层中。凹陷可以具有深度nt。蚀刻之后可以接着是采用氮化物填充栅极凹陷以形成帽体114。帽体114可以具有等于nt的厚度,也即与所蚀刻凹陷的深度nt相同。尽管,通过蚀刻凹陷至深度nt,从较大的金属本体(图1中并未明确可见)移除相当大量金属,所剩余的为栅极金属110。蚀刻可以导致栅极金属110比蚀刻之前所存在的厚度较薄。与并未蚀刻所展现的电阻相比,薄化可以显著增大栅极金属110的电阻。

常规的氮化物帽体技术也可以将氮化物帽体的宽度限制为栅极间隔件112的内侧面(图1中可见但是并非单独标记)之间的间距wt。该宽度wt的限制增大了栅极108的高宽比。高宽比的增大继而可以在控制常规自对准sd接触102的质量方面产生困难。

图2示出了finfet器件200的剖视图,其可以设置具有自对准sd接触202,其使用选择性放置的第一氮化硅保护性帽体204a和选择性放置的第二氮化硅保护性帽体204b所形成,根据所公开的概念。选择性放置的第一氮化硅保护性帽体204a和选择性放置的第二氮化硅保护性帽体204b将备选地、共同地称作“选择性放置的保护性帽体204”。可以理解,选择性放置的保护性帽体,诸如选择性放置的保护性帽体204、以及使用其形成自对准接触诸如自对准sd接触202不限于finfet器件。根据一个或多个方面的选择性放置的保护性帽体可以形成并用于例如在平面fet中形成自对准sd接触。此外,使用根据所公开方面的选择性放置的保护性帽体所形成的自对准接触不限于硅/漏极接触。相反,根据所公开方面的选择性放置的保护性帽体可以用于形成自对准接触,例如从上层金属化层至下层接触,在各个其他应用中。

参照图2,finfet器件200可以包括可以彼此相邻的第一栅极206a和第二栅极206b。第一栅极206a和第二栅极206b备选地共同称作“栅极206”(图2中并未明确示出参考编号)。为了避免图形过度密集,可以仅在第一栅极206a或仅在第二栅极206b中标注出现在栅极206中的结构。每个栅极206可以被配置为跨立于鳍207的沟道区域(由栅极206阻挡看到)。可以配置每个栅极206以包括栅极金属208和其他栅极层209,特别地配置在第一间隔件212a和第二间隔件212b的内侧壁(可见但是并未单独编号)之间。第一间隔件212a和第二间隔件212b备选地在下文中可互换的称作“间隔件212”和“间隔件212的配对”。在一个方面中,栅极金属208可以是或者可以包括钨(w),并且间隔件212可以由低k电介质形成,例如但不限于sibcn(硅、硼、碳、氮)。

继续参照图2,在一个方面中,栅极金属208可以被形成为具有t形截面,包括栅极金属基底208a和栅极金属上层区域208b。栅极金属基底208a可以具有与常规finfet结构100的栅极金属110可比的形式。栅极金属上层区域208b可以填充在间隔件212的配对的内侧壁之间延伸的凹陷(在轮廓中可见但是被填充且并非单独编号)。应该知晓,采用氮化物填充在图1的常规finfet结构100中的可比凹陷。第一栅极206a的栅极金属上层区域208b可以形成第一栅极金属侧壁211a的配对,其可以面对抵接第一栅极206a的间隔件212的配对的相应内侧面(图2中可见但是并未单独标记)。第二栅极206b的栅极金属上层区域208b可以形成第二栅极金属侧壁211b的配对,其可以面对抵接第二栅极206b的间隔件212的配对的相应内侧面(图2中可见但是并未单独标记)。

参照图2,在第一栅极206a和第二栅极206b中的每个栅极中,栅极金属上层区域208b可以具有上表面(图2中可见,但是并未单独编号),并且围绕该栅极金属上层区域208b的间隔件212的配对可以具有上表面(图2中可见,但是并未单独编号),所有这些上表面可以在共同的平面中。第一选择性放置的保护性帽体204qa在栅极金属上层区域208b以及第一栅极206a的间隔件212的配对的上表面(图2中可见,但是并未单独编号)上。第二选择性放置的保护性帽体204b在栅极金属上层区域208b和第二栅极206b的间隔件212的配对的上表面(图2中可见但是并未单独编号)上。第一选择性放置的保护帽体204a和第二选择性放置的保护帽体204b将备选地共同称作“选择性放置的保护性帽体204”。

继续参照图2,在一个方面中,选择性放置的保护性帽体204的每个包括氮化物帽体203,氮化物帽体第一间隔件205a以及氮化物帽体第二间隔件205b。为了稍后将详述的原因,氮化物帽体203可以与下方栅极金属上层区域208b的顶表面紧密对准。氮化物帽体第一间隔件205a和氮化物帽体第二间隔件205b每个抵接相应侧壁或氮化物帽体203设置,可以提供具有比下方栅极金属上层区域208b的宽度较大的宽度的选择性放置保护性帽体204。如本领域普通技术人员一旦阅读本公开所理解,由这些和其他方面所提供的特征和优点可以包括栅极206具有比图1常规finfet结构100的栅极108的高宽比显著较低的高宽比。

图3a-图3j在从平行于加工过程中finfet器件的延伸鳍的剖面的剖视图中示出根据各个方面的在包括选择性形成氮化硅帽体以及对应的自对准源极/漏极接触的工艺方法一部分中示例性操作的序列。

图3a示出了加工过程中结构300a的剖视图,包括跨立于鳍304的加工过程中的第一栅极302a,以及与加工过程中第一栅极302a相邻、也跨立于鳍304的加工过程中的第二栅极302b。

加工过程中的第一栅极302a可以包括第一栅极金属306a,并且加工过程中第二栅极302b可以包括第二栅极金属306b。第一栅极金属306a和第二栅极金属306b备选地共同称作“栅极金属306”(图3中并未明确示出参考编号)。为了避免混乱地使得图形密集,出现在栅极金属306两者中的结构可以仅标注在第一栅极金属306a中或仅在第二栅极金属306b中。可以均通过蚀刻深度d1至在对应栅极间隔件配对之间常规形成的栅极层配置(可见,但是并未单独编号),例如第一栅极间隔件310a的配对和第二栅极间隔件310b的配对,并且采用栅极金属填充得到的凹陷,来形成栅极金属306。第一栅极间隔件310a的配对和第二栅极间隔件310b的配对备选地共同地称作“栅极间隔件310的配对”(图3中并未明确示出参考编号)。栅极间隔件310的每个配对可以由低k电介质形成,例如但不限于sibcn。栅极金属306可以形成具有“t”形剖面,包括栅极金属基底306l和栅极金属顶部区域308u。栅极金属顶部区域306u的延伸越过栅极金属基底306l的部分(图3a中可见,但是并未单独标记)可以具有等于蚀刻深度d1的厚度d1。

图3b示出了下一步加工过程中结构300b的剖视图,其可以通过在第一栅极金属306a的上表面(可见,但是并未单独编号)上无电电镀第一牺牲元件314a、并在第二栅极金属306b的上表面(可见,但是并非单独编号)上无电电镀第二牺牲元件314b而形成。第一牺牲元件314a和第二牺牲元件314b将备选地共同地称作“牺牲元件314”(图中并未明确示出参考编号)。

在一个方面中,如果栅极金属306包括w,牺牲元件314可以包括钴(co)、或钴/钨/磷(cowp)、或这两者。在另一方面中,牺牲元件314可以由cowp构成。在另一方面中,牺牲元件314可以由co构成。

参照图3b,在一个方面中,第一栅极间隔件310a的配对和第二栅极间隔件310b的配对均具有相互面对表面(图3b中可见,但是并未单独编号)的配对。在一个方面中,栅极金属306的栅极金属顶部区域306u均延伸在相互面对的表面的配对之间并向上延伸至相互面对的表面的配对。在另一方面中,如上所述生长牺牲元件314可以形成每个牺牲元件314以具有牺牲元件侧壁314s的配对。在一个方面中,每个牺牲元件314的无电生长可以自动地定位其牺牲元件侧壁314s的配对,以与栅极间隔件310的配对的相互面对表面的对应配对对准。

图3c示出了加工过程中结构300c的剖视图,其可以通过在图3b处所形成所示选择性生长的牺牲元件314之上沉积共形间隔件316而形成。共形间隔件316可以包括例如sixny或sio2或这两者。

图3d示出了接下来加工过程中结构300d的剖视图,其可以通过各向异性蚀刻在图3c中所沉积的共形间隔件316而形成,以留下剩余部分。一个剩余部分可以形成加工过程中的电介质间隔件318的第一配对,以及另一剩余部分可以形成加工过程中的电介质间隔件320的第二配对。在一个方面中,加工过程中电介质间隔件318的第一配对可以跨立于图3b-图3c处所示第一牺牲元件314a的侧壁314s。在类似的方面中,加工过程中的电介质间隔件320的第二配对可以跨立于第二牺牲元件314b的侧壁324s。

参照图3d,在一个方面中,如果选择共形间隔件316的厚度近似为栅极间隔件310的厚度,各向异性蚀刻共形间隔件316可以形成待与栅极间隔件310配对中的对应一个的上表面(图3d中部分可见,但是并未单独编号)对准并且由其支撑的加工过程中电介质间隔件的每个配对(例如加工过程中电介质间隔件318的第一配对以及加工过程中电介质间隔件320的第二配对)。作为具体示例,加工过程中电介质间隔件318的第一配对与第一栅极金属306a的栅极间隔件310的上表面(图3d中可见,但是并未单独编号)对准并且由其支撑。加工过程中电介质间隔件320的第二配对与第二栅极间隔件310b的配对的对应一个的上表面(图3d中可见,但是并未单独编号)对准并且由其支撑。

图3e示出了接下来加工过程中结构300e的剖视图,通过在图3d处所形成的所示加工过程中结构的上表面(可见但是并未单独标记)上共形沉积电介质322例如sio2而形成。用于电介质322的共形电介质沉积的原因之一是形成足够厚度的材料以使得平坦化操作将不会损伤或损毁可操作的电路。

图3f示出了接下来加工过程中结构300f的剖视图,具有例如通过在图3e处所形成所示共形电介质沉积上化学机械平坦化而形成的上表面324。

图3g示出了接下来加工过程中结构300g的剖视图,通过图3f处剩余的所示牺牲元件314的选择性蚀刻而形成。选择性蚀刻在第一栅极金属304a的顶表面之上留下第一凹陷326,在第二栅极金属304b的顶表面之上留下第二凹陷328。在一个方面中,至少部分地由加工过程中电介质间隔件318的第一配对以及有第一栅极金属304a的上表面限定第一凹陷326。至少部分地由加工过程中电介质间隔件318的第一配对以及有第一栅极金属304a的上表面限定第二凹陷328。

如上所述,牺牲元件314可以例如由cowp、或co、或这两者形成。在形成这些示例性材料的一个的牺牲元件314的实施方式中,选择性蚀刻可以使用蚀刻流体,例如h2o:hno3(1:1),hcl:h202(3:1)。

如图3g处所示,在图3e处电介质322与在图3f处化学机械平坦化的组合为加工过程中电介质间隔件318的第一配对和加工过程中电介质间隔件320的第二配对提供横向支撑区域330。可以通过在栅极间隔件310的顶部或上表面上形成加工过程中电介质间隔件318/320提供额外的支撑,如上所述。

图3h示出了接下来加工过程中结构300h的剖视图,由填充了在图3g处所形成的所示第一凹陷326和第二凹陷328(图3g中也并未标注)的每个的共形氮化物沉积层332所形成。参照图3h,共形氮化物沉积层332可以形成或者包括占据了第一凹陷326的第一电介质填充层332a,以及占据了第二凹陷328的第二电介质填充层332b。参考图3i如从以下说明书应该理解的那样,第一电介质填充层332a可以描述作为加工过程中第一氮化物帽体并且第二电介质填充层332b可以描述作为加工过程中第二氮化物帽体。

图3i示出了接下来加工过程中结构300i的剖视图,通过在图3h处所形成所示共形氮化物沉积层上化学机械平坦化而形成,以形成上表面350。参照图3j,作为第一电介质填充层332a或加工过程中第一氮化物帽体的共形氮化物沉积层332的剩余部分现在是第一氮化物帽体334a。类似的,作为第二电介质填充层332b或加工过程中第二氮化物帽体的共形氮化物沉积层332的另一剩余部分现在是第二氮化物帽体334b。

设置在第一氮化物帽体334a的侧壁(图3i中可见但是并未单独标记)上的是电介质间隔件336a的第一配对,由在平坦化之后剩余的加工过程中电介质间隔件318的第一配对的一部分形成。设置在第二氮化物帽体334b的侧壁上的是电介质间隔件336b的第二配对,由在平坦化之后剩余的加工过程中电介质间隔件320的第二配对的一部分形成。第一氮化物帽体334a和电介质间隔件336a的第一配对的组合可以形成第一保护性帽体352。第二氮化物帽体334b与电介质间隔件336b的第二配对的组合可以形成第二保护性帽体354。如图3i中可见,第一保护性帽体352和第二保护性帽体354可以与栅极金属306对准。通过形成第一氮化物帽体334a和第二氮化物帽体33b与其相对应的牺牲元件314的无电电镀操作而提供对准。除了对准之外,剩余在第一氮化物帽体334a和第二氮化物帽体334b的侧壁上的电介质间隔件336a的第一配对和电介质间隔件336b的第二配对分别可以提供具有比栅极金属306更宽的保护性帽体直径cpw的第一保护性帽体352和第二保护性帽体354。

图3j示出了最终加工过程中结构300j的剖视图,其表示自对准蚀刻窗口至鳍304的源极/漏极顶表面(可见,但是并未单独编号),以及采用接触金属填充窗口以形成接触356。参照图3i和图3j,上述窗口形成的所展现的自对准蚀刻可以蚀刻去除第一保护性帽体352的一部分以及第二保护性帽体354的一部分。第一保护性帽体352的剩余部分在图3j表示作为剩余的第一保护性帽体352’。类似的,第二保护性帽体354的剩余部分在图3j中表示作为剩余的第二保护性帽体354’。

继续参照图3j,图示了接触356以表现可以在蚀刻窗口中发生的非对称性。非对称性的代表性结果是移除用以留下剩余第一保护性帽体352’的第一保护性帽体的右上部分(图3j中可见但是并未单独标注)可见地大于移除用以留下剩余第二保护性帽体354’的第二保护性帽体354的左上部分(图3j中可见但是并未单独标记)。然而,甚至在蚀刻中具有该非对称性,剩余的第一保护性帽体352’在接触356与第一栅极金属306a的右上边缘“rt”之间提供电介质的安全裕度smg。如由本领域技术人员一旦阅读本公开可以知晓的,因为可以采用根据所公开一些方面的保护性帽体所获得的上述保护性帽体宽度cpw,可以包括栅极金属顶部区域306u,并且与此同时上部安全裕度smg可以是足够的。

图4a-图4j在正交于支撑衬底的固定剖面上剖视图中示出了根据各个方面的用于使用包括氮化物帽体的选择性形成的自对准接触的形成方法的一部分中示例性操作的序列。

图4a在剖视图中示出了加工过程中的开始结构400a。参照图4a,加工过程中开始结构400a可以包括形成在衬底404上的下层导体402,例如,常规金属化层。电介质层406,例如二氧化硅(sio2),可以叠置在下层导体402与衬底404的相邻区域(图4a中可见,但是并未单独编号)之上。额外的操作(图4a中不可见)可以包括在电介质层406的上表面(图4a中可见但是并未单独标记)上形成第一金属元件408,具有第一金属元件第一侧壁408a,以及与第一金属元件第一侧壁408a共形的第一金属元件第一电介质间隔件410a。

在一个方面中,第一金属元件408也可以具有第一金属元件第二侧壁408b,以及与第一金属元件第二侧壁408b共形的第一金属元件第二电介质间隔件410b。第一金属元件第一侧壁408a和第一金属元件第二侧壁408b可以称作“第一金属元件的侧壁配对”。第一金属元件第一电介质间隔件410a和第一金属元件第二电介质间隔件410b可以称作第一金属元件电介质间隔件410的配对(参考编号在图中并未分立可见)。

参照图4a,在一个方面中,操作可以包括在电介质层406的上表面上形成第二金属元件412。第二金属元件412可以具有第二金属元件第一侧壁412a,以及与第二金属元件第一侧壁412a共形的第二金属元件第一电介质间隔件414a。在一个方面中,第二金属元件412也可以具有第二金属元件第二侧壁412b,以及与第二金属元件第二侧壁412b共形的第二金属元件第二电介质间隔件414b。第二金属元件第一侧壁412a和第二金属元件第二侧壁412b可以称作“第二金属元件的侧壁配对”。第二金属元件第一电介质间隔件414a和第二金属元件第二电介质间隔件414b可以称作第二金属元件的电介质间隔件414的配对(参考编号在图中并未分立可见)。填充电介质409可以填充在电介质层406的顶表面上的空隙。

图4b在剖视图中示出了一个示例性的接下来加工过程中结构400b,由可以包括在第一金属元件408上无电沉积第一牺牲元件420、并在第二金属元件412上无电沉积第二牺牲元件422的操作而形成。

在一个示例中,第一牺牲元件420可以包括第一牺牲元件侧壁420r,并且如通过无电电镀所提供的,第一牺牲元件侧壁420r可以与第二金属元件第一侧壁412a对准。在一个方面中,第一牺牲元件侧壁420r可以是第一牺牲元件第一侧壁420r。在相关方面中,第一牺牲元件420可以包括第一牺牲元件第二侧壁420s。第一牺牲元件第二侧壁420s可以,如通过无电电镀所提供,与第一金属元件第二侧壁408b对准。在一个方面中,第二牺牲元件422可以包括第二牺牲元件第一侧壁422r,在此,如通过无电电镀所提供,可以与第二金属元件第一侧壁412a对准。第二牺牲元件422可以包括第二牺牲元件第二侧壁422s,并且以类似方式,第二牺牲元件第二侧壁422s可以与第二金属元件第二侧壁412b对准。

在一个方面中,诸如例如图4c和图4d处所示将进一步详述的示例之类的后续操作可以包括形成加工过程中第一电介质帽体间隔件,其可以被配置用于与第一牺牲元件第一侧壁420r共形。类似的,这些操作可以包括形成加工过程中第二电介质帽体间隔件,其可以被配置用于与第二牺牲元件第一侧壁422r共形。加工过程中第一电介质帽体间隔件和加工过程中第二电介质帽体间隔件可以包括例如氮化硅。在一个方面中,加工过程中第一电介质帽体间隔件可以在加工过程中电介质帽体间隔件的配对之中。类似的,加工过程中的第二电介质帽体间隔件可以在加工过程中电介质帽体间隔件的另一配对之中。

参照图4c,加工过程中结构400c示出沉积用于覆盖第一牺牲元件420、第二牺牲元件422、以及填充电介质409的周围顶表面(图4c中可见但是并未单独标记)的电介质材料的共形层424。共形层424可以具有厚度“t”,特别地在第一牺牲元件420和第二牺牲元件422的侧壁上。

图4d在剖视图中示出了一个接下来加工过程中结构400d,通过各向异性蚀刻在图4c中所沉积的共形间隔件而形成,以留下加工过程中第一帽体间隔件426的配对以及加工过程中第二帽体间隔件428的配对。如将进一步详述,例如,参照图4i,一旦稍后处理操作,加工过程中第一帽体间隔件426的配对可以形成第一氮化物帽体第一电介质间隔件和第一氮化物帽体第二电介质间隔件,以及加工过程中第二帽体间隔件428的配对可以形成第二氮化物帽体第一电介质间隔件和第二氮化物帽体第二电介质间隔件。

图4e在剖视图中示出了一个接下来加工过程中结构400e,通过在图4d处所示一个示例性后续加工过程中结构的上表面之上沉积电介质层430而形成。

图4f在剖视图中示出了一个接下来加工过程中结构400f,通过对于图4e处所示接下来加工过程中结构400e应用化学机械处理形成。化学机械处理可以形成上表面432u。

图4g在剖视图中示出了一个接下来加工过程中结构400g,通过在图4f处剩余的所示牺牲元件的选择性蚀刻而形成。选择性蚀刻可以在第一牺牲元件420的位置中留下第一凹陷434a,并且在第二牺牲元件422的位置中留下第二凹陷434b。第一凹陷434a部分地由第一金属元件408的顶表面限定并且与其对准。第二凹陷434b部分地由第二金属元件412的顶表面限定并且与其对准。

图4h在剖视图中示出了一个示例性后续加工过程中结构400h,由填充了在图4g处形成的所示第一凹陷434a和第二凹陷434b的每个的氮化物沉积层436所形成。如从图4i进一步所理解的,氮化物沉积层436在第一凹陷434a内的区域436a可以称作加工过程中第一氮化物帽体436a。类似的,氮化物沉积层436在第二凹陷434b内的区域436b可以称作加工过程中第二氮化物帽体436b。加工过程中第一氮化物帽体436a具有抵接加工过程中第一帽体间隔件426的一个的加工过程中的帽体侧壁(图4h中可见但是并未单独标记),并且具有抵接加工过程中第一帽体间隔件426的另一个的另一加工过程中的帽体侧壁。这些加工过程中的帽体侧壁的每个可以称作加工过程中第一帽体侧壁。加工过程中第一氮化物帽体436b具有抵接加工过程中第二帽体间隔件428的一个的加工过程中的帽体侧壁(图4h中可见但是并未单独标记),以及抵接加工过程中第二帽体间隔件428的另一个的另一加工过程中的帽体侧壁。这些加工过程帽体侧壁的每个可以称作加工过程第二帽体侧壁。

图4i在剖视图中示出了一个示例性的接下来加工过程中结构400i,通过对于在图4h处所形成所示共形氮化物沉积层应用化学机械处理而形成。氮化物沉积层436在第一凹陷434a内的保留的区域436a可以是第一氮化物帽体438,也即图4h中加工过程中第一氮化物帽体。第一氮化物帽体438可以具有第一氮化物帽体下表面438l,第一氮化物帽体第一侧壁438a,以及第一氮化物帽体第二侧壁438b。氮化物沉积层436在第二凹陷434b内保留的区域436b、也即图4h中加工过程中第二氮化物帽体可以是第二氮化物帽体440。第二氮化物帽体440可以具有第二氮化物帽体下表面440l,第二氮化物帽体第一侧壁440a,以及第二氮化物帽体第二侧壁440b。

参照图4i,参考图4d所述加工过程中第一帽体间隔件426的配对可以提供第一氮化物帽体第一电介质间隔件442a和第一氮化物帽体第二电介质间隔件442b。第一氮化物帽体438、第一氮化物帽体第一电介质间隔件442a和第一氮化物帽体第二电介质间隔件442b可以组合形成第一保护性帽体444。类似的,参照图4d所述的加工过程中第二帽体间隔件428的配对可以提供第二氮化物帽体第一电介质间隔件446a和第二氮化物帽体第二电介质间隔件446b。此外,第二氮化物帽体440、第二氮化物帽体第一电介质间隔件446a和第二氮化物帽体第二电介质间隔件446b可以组合形成第二保护性帽体448。

继续参照图4i,第一氮化物帽体第一电介质间隔件442a具有第一氮化物帽体第一电介质间隔件基底(图4i中可见,但是并未单独标记),其可以被对准以至少部分地重叠第一金属元件第一电介质间隔件410a的顶部(图4i中可见,但是并未单独标记)。第一氮化物帽体第二电介质间隔件442b具有第一氮化物帽体第二电介质间隔件基底(图4i中可见,但是可以并未单独标记),其可以对准以至少部分地重叠第一金属元件第二电介质间隔件410b的顶部(图4i中可见,但是并未单独标记)。类似的,第二氮化物帽体第一电介质间隔件446a具有第二氮化物帽体第一电介质间隔件基底(图4i中可见,但是并未单独标记),其可以对准以至少部分地重叠第二金属元件第一电介质间隔件414a的顶部(图4i中可见,但是并未单独标记)。第二氮化物帽体第二电介质间隔件446b以类似方式具有第二氮化物帽体第二电介质间隔件基底(图4i中可见,但是并未单独标记),其可以对准以至少部分地重叠第二金属元件第二电介质间隔件414b的顶部(图4中可见,但是并未单独标记)。

后续操作可以包括使用第一氮化物帽体、上层第一电介质帽体间隔件、第二氮化物帽体和上层第二电介质间隔件自对准蚀刻以形成至下层接触表面的通孔;并且采用金属填充通孔。

图4j示出了一个示例性自对准源极/漏极接触450的剖视图,利用根据一个或多个方面的选择性形成的氮化物帽体而形成,如图4h-图4i所示。

图5图示了可以如在此所述被配置用于利用参照图2、图3a-图3j和/或图4a-图4j所述的选择性形成的氮化物帽体的个人通信和计算装置500的一个示例。参照图5,个人通信和计算装置500可以包括系统总线502,以及耦合至系统总线502的一个或多个cpu504。cpu504可以包括例如一个或多个处理器或cpu506,以及一个或多个高速缓存存储器508。cpu506可以由例如一个或多个可编程计算装置而实施,诸如但不限于一个或多个arm类型的处理装置(图5中并未分立可见)。cpu504可以根据常规的通信协议通过在系统总线502之上交换地址、控制和数据信息而与这些其他装置通信。

参照图5,cpu504可以将总线事务请求通信发送至作为从属装置的一个示例的存储器系统512的存储器控制器510。

参照图5,其他主控和从属装置的示例可以包括一个或多个输入装置514,一个或多个输出装置516,一个或多个网络接口装置518,以及一个或多个显示控制器520。如果采用,输入装置514可以包括任何类型的输入装置,包括但不限于输入秘钥、开关、语音处理器等等。如果使用,输出装置516可以包括任何类型输出装置,包括但不限于音频、视频、其他视觉指示器等等。如果使用,网络接口装置518可以是配置用于允许数据交换至以及来自网络522的任何类型网络接口装置。网络522可以是任何类型网络,包括但不限于有线或无线网络,私人或公共网络,局域网(lan),广域网(wan)以及互联网。

继续参照图5,cpu504也可以被配置用于在系统总线502之上访问显示控制器520以控制被发送至一个或多个显示器524的信息。显示控制器520可以发送信息至显示器524以例如经由一个或多个视频处理器526而显示。如果使用,显示器524可以包括任何类型的显示器,例如,有源或无源液晶显示器(lcd)、等离子体显示器、以及阴极射线管(crt)。

前述所公开的装置和功能可以设计并配置至存储在计算机可读媒介上的计算机文件(例如rtl、gdsii、gerber等)中。可以将一些或全部这种文件提供至基于这些文件制造器件的制造操作者。得到的产品包括半导体晶片,随后被切割成半导体裸片并封装至半导体芯片中。随后在上述装置中采用该芯片。

本领域技术人员应该知晓的是,可以使用任何各种不同工艺和技术表示信息和信号。例如,遍及以上说明书可以涉及的数据、指令、命令、信息、信号、码位、符号以及芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁子、光场或光子、或其任意组合而表示。

进一步,本领域技术人员应该知晓,结合在此所公开方面所述的各个示意性逻辑组块、模块、电路、和算法步骤可以实施作为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的该可互换性,以上已经通常根据它们的功能描述了各个示意性部件、组块、模块、电路和步骤。该功能是否实施作为硬件或软件取决于对整体系统提出的特定应用和设计约束。本领域技术人员可以以改变的方式对于每个特定应用实施所述功能,但是这些实施方式决定不应解释为使得脱离本发明的范围。

结合在此所公开方面所述的方法、序列和/或算法可以直接地具体化在硬件中,在由处理器所执行的软件模块中,或者在两者的组合中。软件模块可以驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、cd-rom或本领域已知的任何其他形式存储媒介中。示例性的存储媒介耦合至处理器以使得处理器可以从存储媒介读取信息并且向其写入信息。在备选例中,存储媒介可以与处理器整体成型。

尽管前述公开示出了示意性方面以及其示例性实施方式,应该注意的是可以在此做出各种改变而并未脱离如由所附权利要求限定的本发明的范围。根据方法权利要求的功能、步骤和/或动作不必以任何特定顺序而执行。进一步,尽管本发明的要素可以以单数形式描述或请求保护,预期设计了复数形式,除非明确地陈述了对于单数形式的限制。

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