專利名稱：在擴(kuò)散區(qū)域上提供柵極接觸的集成電路及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及制造集成電路 的方法及使用局部互連導(dǎo)體的集成電路。
背景技術(shù)：
制造及提供由涉及光刻、沉積、蝕刻、注入(implantation)等等的 多階段的工藝所形成的集成電路是為人已知。在這些工藝中的進(jìn)展已允 許器件幾何尺寸減少?gòu)亩黾涌蛇_(dá)到的電路密度及減少成本。近來(lái)生產(chǎn) 的幾何尺寸已使用具有45nm的特征尺寸的器件。預(yù)計(jì)的未來(lái)器件是預(yù) 期具有32nm繼而為22nm的尺寸。隨著這些器件幾何尺寸變小，日漸 難以在需要產(chǎn)生所需電路元件的制造期間在集成電路上形成圖案。尤其 是，若需要產(chǎn)生包括非直線的形狀的光刻形狀(圖案)，則可產(chǎn)生這些形 狀所用的精度及可靠性在生產(chǎn)這些集成電路時(shí)是明顯困難的。直線的形 狀是易于可靠地形成。然而，當(dāng)產(chǎn)生用于形成集成電路的電路單元庫(kù) (circuit cell library)時(shí)是難以僅使用直線的形狀來(lái)制造所需連接及電路。
限制電路元件可在集成電路上形成的密度的另一因素是參考附圖 的圖1及圖2說(shuō)明。圖1說(shuō)明使用在襯底5內(nèi)的擴(kuò)散區(qū)域4形成的晶體 管2,襯底5上形成藉由柵極絕緣體層8與擴(kuò)散區(qū)域4分開(kāi)的柵極電極 6(多晶硅通道)。源極連接導(dǎo)體IO及漏極連接導(dǎo)體12用于提供接觸擴(kuò)散 區(qū)域4的源極電極及漏極電極。柵極電極6設(shè)置有柵極連接導(dǎo)體14。源 極連接導(dǎo)體10、漏極連接導(dǎo)體12與柵極連接導(dǎo)體14皆延伸穿過(guò)絕緣體 層16朝向金屬層連接18、 20、 22。
當(dāng)制造圖1中所說(shuō)明的晶體管2時(shí)，正常是在襯底5中形成擴(kuò)散區(qū) 域4，且接著在擴(kuò)散區(qū)域4上沉積柵極絕緣體層8與柵極電極6。然后， 形成絕緣體層16以覆蓋柵極電極6及擴(kuò)散區(qū)域4，之后，源極開(kāi)口被蝕 刻穿過(guò)絕緣層16到達(dá)擴(kuò)散區(qū)域4以提供源極通路(access)，漏極開(kāi)口被 蝕刻到達(dá)擴(kuò)散區(qū)域4以提供漏極通路，柵極開(kāi)口被蝕刻到達(dá)柵極電極6 的上表面以提供柵極通路。源極開(kāi)口、漏極開(kāi)口與柵極開(kāi)口接著在沉積步驟中用連接導(dǎo)體材料(諸如鵠)填充。其后，在源極連接導(dǎo)體IO、漏極 連接導(dǎo)體12和柵極連接導(dǎo)體14上形成金屬1 (Metal l)連接18、 20、 22, 以便提供到所關(guān)注的集成電路的其它部分的電連接。
如圖1中所說(shuō)明，為了蝕刻源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口所需的蝕刻深度明 顯大于蝕刻?hào)艠O開(kāi)口所需的蝕刻深度。用以蝕刻穿過(guò)絕緣層16的蝕刻 工藝將會(huì)移除絕緣體層的材料，但將不會(huì)移除柵極電極6至任何明顯程 度。因此，若柵極開(kāi)口的對(duì)準(zhǔn)是精確地在柵極電極6上，則當(dāng)柵極開(kāi)口 的蝕刻到達(dá)柵極電極6的上表面時(shí)將停止。源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口的蝕刻 將繼續(xù)直到到達(dá)擴(kuò)散區(qū)域4的表面。然而，若柵極開(kāi)口的蝕刻的對(duì)準(zhǔn)不 足夠精確，則可能柵極開(kāi)口可繼續(xù)沿著柵極電極6的側(cè)面向下并到達(dá)擴(kuò) 散區(qū)域4。在此情況下，當(dāng)柵極連接導(dǎo)體14接著沉積在柵極開(kāi)口中時(shí)， 其將會(huì)產(chǎn)生通過(guò)柵極絕緣體層的短路，導(dǎo)致晶體管2不操作。應(yīng)了解到， 在含有數(shù)百萬(wàn)晶體管的現(xiàn)代集成電路中，若僅這些晶體管中少數(shù)是不正 確地形成，則整體集成電路可能不正確地工作。因此，柵極電極6上的 柵極開(kāi)口的對(duì)準(zhǔn)是失效的來(lái)源，其公知地藉由圖2中說(shuō)明的配置加以克 服。圖2說(shuō)明圖1中所示的晶體管2的平面圖。如圖2中所說(shuō)明，柵極 開(kāi)口及其后形成的柵極連接導(dǎo)體14偏移以致它們不在擴(kuò)散區(qū)域4之上。 因此，柵極開(kāi)口的蝕刻中的任何錯(cuò)位(misalignment)可能造成形成過(guò) 深的柵極開(kāi)口，但此柵極開(kāi)口將不到達(dá)擴(kuò)散區(qū)域4且因此不可能產(chǎn)生通 過(guò)柵極絕緣層8的短路。因此，當(dāng)形成用于集成電路的電路單元時(shí)的共 同設(shè)計(jì)規(guī)則是其中將形成柵極連接的柵極開(kāi)口必須不在擴(kuò)散區(qū)域4之 上。雖然此方法避免以上討論的短路問(wèn)題，但其減少了對(duì)于最后集成電 路內(nèi)的電路元件的可達(dá)到密度。

發(fā)明內(nèi)容
從一方面來(lái)看，本發(fā)明提供一種制造集成電路的方法，所述方法包 含以下步驟
在半導(dǎo)體襯底的擴(kuò)散區(qū)域上形成柵極電極和至少一個(gè)局部互連導(dǎo) 體，所述柵極電極藉由柵極絕緣體層與所述擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)，每個(gè)局部互 連導(dǎo)體分別形成源極電極及漏極電極之一；
在所述擴(kuò)散區(qū)域、所述柵極電極及所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體上沉 積上絕緣體層；穿過(guò)所述上絕緣體層，蝕刻至少一個(gè)電極開(kāi)口以及柵極開(kāi)口，所述至少一個(gè)電極開(kāi)口到達(dá)所述局部互連導(dǎo)體之一的上表面，所迷柵極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上并且至少到達(dá)所述柵極電極的上表面，所述柵極開(kāi)口的蝕刻是使得所述柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所迷擴(kuò)散區(qū)域的最大
深度；及
沉積電極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述至少一個(gè)電極開(kāi)口的每個(gè)中并且沉積柵極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述柵極開(kāi)口中。
本技術(shù)承認(rèn)使用局部互連導(dǎo)體以在柵極上與形成電極連接導(dǎo)體分開(kāi)地形成源極及漏極電極的一個(gè)或兩者具有些明顯的優(yōu)點(diǎn)。第一優(yōu)點(diǎn)是此配置允許在電路中更多使用純直線的形式。這些直線的形式較易于依小幾何尺寸精確地及可靠地制造。此外，需要蝕刻穿過(guò)絕緣體層以達(dá)到局部互連導(dǎo)體的上表面的電極開(kāi)口是更淺且深度可與柵極開(kāi)口的深度相比。這允許各種技術(shù)用于柵極開(kāi)口及電極開(kāi)口的蝕刻，使得柵極開(kāi)口具有不足以達(dá)到晶體管的擴(kuò)散區(qū)域的最大蝕刻深度。依此方法可避免柵極絕緣體層的可能短路且可移除不在擴(kuò)散層上置放柵極連接的限制。這允許達(dá)到明顯更高的電路密度。
應(yīng)了解到，形成有柵極電極的電路元件可包含可變數(shù)量的其它電極，需要通過(guò)絕緣體層形成到所述其它電極的電連接。在獨(dú)立晶體管的情況下，源極電極及漏極電極兩者可能均須被設(shè)有通過(guò)該絕緣體層的連接且因此各自的開(kāi)口將會(huì)穿過(guò)該絕緣體層而設(shè)置。在諸如雙堆積(stack)晶體管(如兩輸入NAND門(mén)或兩輸入OR門(mén))的其它電路配置中，除了穿過(guò)絕緣體層提供至柵極電極的連接以外，在這些元件中的各個(gè)晶體管可能僅需要一個(gè)電極具有通過(guò)絕緣體層的連接。應(yīng)了解到，對(duì)于一些器件及制造技術(shù)，可能需求進(jìn)一步的接觸，諸如襯底接觸。本技術(shù)包含這些其它器件及制造技術(shù)。
柵極電極可布置在該源極局部互連導(dǎo)體及該漏極局部互連導(dǎo)體間的擴(kuò)散區(qū)域上。這些局部互連導(dǎo)體可用來(lái)依照改進(jìn)所關(guān)注器件的速度的方式(如，增加電子移動(dòng)率)在結(jié)構(gòu)中賦予(impart)應(yīng)變(如，由于在局部互連導(dǎo)體區(qū)域等等中產(chǎn)生的壓縮或拉伸應(yīng)力)。當(dāng)柵極電極是布置在源好。
雖然不一定需要，但一些具體實(shí)施例將提供一個(gè)或多個(gè)電極開(kāi)口以便覆蓋在該擴(kuò)散區(qū)域之上，因?yàn)檫@也將傾向于允許達(dá)到更高的電路密 度。
該至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體及該柵極電極可形成為基本上平行的直 線體以致易于制造。
該至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體可具有的長(zhǎng)寬比使得在基本上平行于該 村底的平面中測(cè)量，其長(zhǎng)度至少是其寬度的三倍。
應(yīng)了解到，柵極電極可由各種材料形成。將多晶硅用于柵極電極在 許多實(shí)施例中是方便的。在其它工藝中，諸如氮化鈦的材料可用于形成 該柵極電極。
依類似方法，局部互連導(dǎo)體可由各種不同材料形成且鎢是供使用的 方便的材料。在一些實(shí)施例中，諸如氮化鈦或鉭的材料可用來(lái)加村里于
(line )絕緣層中的開(kāi)口以便提供擴(kuò)散阻擋(barrier)。
應(yīng)了解到該絕緣層可由多個(gè)異質(zhì)材料層構(gòu)成。例如，該絕緣層可含 有二氧化硅層加上富含氮的應(yīng)力襯層，或額外的低k聚合物層。
用于柵極電極及源極與漏極電極的一個(gè)或兩者的開(kāi)口的蝕刻可依 各種不同方法控制。在第一技術(shù)中，局部互連導(dǎo)體與柵極電極可形成在 襯底上，且接著下絕緣體層形成在頂部上。此下絕緣體層可接著用蝕刻 停止層覆蓋，其形成(如經(jīng)受進(jìn)一步處理步驟)以便其覆蓋圍繞欲被蝕刻 的柵極開(kāi)口處的下絕緣體層，且不覆蓋欲形成電連接所到的柵極電極的 上表面。此可依各種不同方法達(dá)到。柵極開(kāi)口的蝕刻可接著用參數(shù)執(zhí)行 使得該蝕刻將會(huì)蝕刻穿過(guò)絕緣層但將不蝕刻穿過(guò)圍繞柵極電極的蝕刻 停止層(但不覆蓋其上表面)。
蝕刻停止層可延伸以覆蓋局部互連導(dǎo)體的上表面且電極開(kāi)口的蝕 刻可用參數(shù)執(zhí)行使得其將蝕刻穿過(guò)這些蝕刻停止層，以便允許形成電接 觸穿過(guò)電極開(kāi)口至局部互連導(dǎo)體。電極開(kāi)口的此蝕刻將因此在柵極開(kāi)口 的蝕刻的分開(kāi)的步驟中執(zhí)行。
視需要，光致抗蝕劑可用來(lái)保護(hù)在蝕刻步驟期間目標(biāo)不在那些開(kāi)口 的一些開(kāi)口。
在另 一實(shí)施例中，用于蝕刻?hào)艠O開(kāi)口及電極開(kāi)口的分開(kāi)的蝕刻步驟 可配合該蝕刻的參數(shù)(如，持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度，...)使用，所使用的參數(shù)是 有關(guān)該柵極開(kāi)口是使得即使有錯(cuò)位，可達(dá)到的最大蝕刻深度也將不足以 到達(dá)擴(kuò)散層。柵極開(kāi)口可在源極及/或漏極電極開(kāi)口的蝕刻期間藉由抗蝕劑層覆蓋。此方法可使用雙圖案化技術(shù)。
在另 一實(shí)施例中，可能同時(shí)蝕刻電極開(kāi)口與柵極開(kāi)口而維持最大可 能蝕刻深度，在低于所述最大可能蝕刻深度的深度，若所需開(kāi)口的深度 皆足夠靠近在一起時(shí)則可能產(chǎn)生柵極電極的短路。
在另 一技術(shù)中，在先前處理階段的襯底與柵極電極可用蝕刻停止層 覆蓋且接著蝕刻停止層可自柵極電極的上表面移除。這防止柵極開(kāi)口的 蝕刻到達(dá)擴(kuò)散區(qū)域。
第一金屬連接層可沉積在至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體與柵極連接導(dǎo)體 上，以便將晶體管連接至集成電路的其它部分。此第一金屬連接層可作 為單步工藝，形成為具有該至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體與柵極連接導(dǎo)體的雙 大馬士革層。這樣的雙大馬士革層有助于放寬對(duì)準(zhǔn)限制及減少工藝步驟 的數(shù)目。
第一金屬層可由基于基本上垂直于局部互連導(dǎo)體與柵極電極的主 軸的直線導(dǎo)體形成。這在增加其中可自第一金屬層形成進(jìn)入至下方區(qū)域 內(nèi)的連接的位置的密度。
然而應(yīng)了解到當(dāng)單獨(dú)考慮時(shí)，本技術(shù)產(chǎn)生能有高封裝(packing)密 度的電路部件，當(dāng)此形式的電路元件遍及集成電路整體(或在大多數(shù)電路 單元中)使用時(shí)，藉由形成具有所有純直線的形狀的元件獲得增加的優(yōu) 點(diǎn)。可能的是集成電路可含有相對(duì)較小數(shù)目的非直線的形狀，但本技 術(shù)確實(shí)允許大多數(shù)直線的形狀自始至終在集成電路中使用。即使封裝密 度不明顯地增加，主要為直線的形狀的使用易于制造因而增加產(chǎn)量及減 少成本。
應(yīng)理解除了用來(lái)在擴(kuò)散層上形成電極，局部互連導(dǎo)體也可加以延伸 以提供至其它相鄰或附近一個(gè)或多個(gè)電路元件的連接而無(wú)須穿過(guò)絕緣 體層中的開(kāi)口經(jīng)由金屬的一個(gè)層的連接。這更增加了連接位置的可用 性、可達(dá)到的密度及制造的簡(jiǎn)易性。
從另一方面來(lái)看，本發(fā)明提供一種集成電路，其包含
擴(kuò)散區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體襯底上；
至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體，其形成在所迷擴(kuò)散區(qū)域上，每個(gè)局部互連 導(dǎo)體分別形成源極電極及漏極電極之一；
柵極電極，其形成在所迷擴(kuò)散區(qū)域上，所迷柵極電極藉由柵極絕緣 體層與該擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)；絕緣體層，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上且具有至少 一個(gè)電極開(kāi)口以及 柵極開(kāi)口，所迷至少一個(gè)電極開(kāi)口至少到達(dá)所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體 之一的上表面，所述柵極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上并且至少到達(dá)所述 柵極電極的上表面，所述柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的最大
深度；
電極連接導(dǎo)體，其沉積于每個(gè)所述電極開(kāi)口內(nèi)；及 柵極連接導(dǎo)體，其沉積于所述柵極開(kāi)口內(nèi)。 從另一方面來(lái)看，本發(fā)明提供一種制造集成電路的方法，所述方法 包含以下步驟
在半導(dǎo)體襯底的擴(kuò)散區(qū)域上形成柵極電極，所述柵極電極是藉由柵 極絕緣體層與所述擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)的；
在所述擴(kuò)散區(qū)域及所述柵極電極上沉積絕緣體層； 在分開(kāi)的蝕刻步驟中，使用形成在所述絕緣體層上的分開(kāi)的圖案穿 過(guò)所述絕緣體層蝕刻至少一個(gè)電極開(kāi)口以及蝕刻?hào)艠O開(kāi)口 ，所述至少一 個(gè)電極開(kāi)口到達(dá)用于形成電極的擴(kuò)散區(qū)域的上表面，所述柵極開(kāi)口位于 所迷擴(kuò)散區(qū)域之上并且至少到達(dá)所述柵極電極的上表面，所述柵極開(kāi)口 的蝕刻是使得所述柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的最大深度； 及
沉積電極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述至少一個(gè)電極開(kāi)口的每個(gè)內(nèi)，以及沉 積柵極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述柵極開(kāi)口內(nèi)。
此技術(shù)利用兩階段的蝕刻圖案化，其為了特征尺寸的原因可能已需 用以額外地允許對(duì)柵極開(kāi)口的蝕刻的分開(kāi)的控制，因而允許柵極接觸被 定位在擴(kuò)散區(qū)域上，從而允許增加電路密度。
從另一方面來(lái)看，本發(fā)明提供一種集成電路，其包含
擴(kuò)散區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體襯底上；
柵極電極，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上，所述柵極電極藉由柵極絕緣 體層與所述擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)；
絕緣體層，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上且具有至少一個(gè)電極開(kāi)口以及 柵極開(kāi)口，所述至少一個(gè)電極開(kāi)口至少到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的上表面，所 述柵極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上，并且至少到達(dá)所述柵極電極的上表 面，所述柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所迷擴(kuò)散區(qū)域的最大深度；
電極連接導(dǎo)體，其沉積于每個(gè)所述電極開(kāi)口內(nèi)；及柵極連接導(dǎo)體，其沉積于所述柵極開(kāi)口內(nèi)。
本發(fā)明的以上及其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將可自以下結(jié)合附圖閱讀的 說(shuō)明性實(shí)施例的詳細(xì)描述了解。


圖1在側(cè)投影圖中概要地說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)晶體管； 圖2在平面圖中概要地說(shuō)明圖1的現(xiàn)有技術(shù)晶體管； 圖3概要地說(shuō)明使用局部互連導(dǎo)體用于源極電極及漏極電極的第一 實(shí)例晶體管的側(cè)投影圖4及圖5概要地說(shuō)明使用關(guān)于圖3所描迷的技術(shù)的晶體管的平面
圖6概要地說(shuō)明使用作為源極及漏極電極的局部互連導(dǎo)體連同用以
控制柵極開(kāi)口及電極開(kāi)口的蝕刻的蝕刻停止層的晶體管；
圖7概要地說(shuō)明在襯底及柵極電極上的蝕刻停止層的提供；
圖8及圖9概要地說(shuō)明用于使用雙圖案化在襯底及柵極電極上形成
具有蝕刻停止層的柵極開(kāi)口的實(shí)例技術(shù)；
圖10概要地說(shuō)明用于使用雙圖案化形成電極開(kāi)口的實(shí)例技術(shù)；
圖U概要地說(shuō)明由多電路單元構(gòu)成的集成電路；及
圖12概要地說(shuō)明可視為具有兩柵極的兩晶體管的電路元件的平面
圖，各晶體管僅具有單個(gè)另外的電極，其是設(shè)有穿過(guò)絕緣層至金屬的一
層的連接。
具體實(shí)施例方式
圖3是晶體管24的側(cè)投影圖。襯底26設(shè)有擴(kuò)散區(qū)域28。擴(kuò)散區(qū)域 28可例如藉由使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的技術(shù)的摻雜劑注入形成。在 擴(kuò)散區(qū)域28上接著形成源極局部互連導(dǎo)體30及漏極局部互連導(dǎo)體32。 此兩者可由鵠形成且具有延伸出圖3的平面的純直線的形狀。源極局部 互連導(dǎo)體30及漏極局部互連導(dǎo)體32的形成可使用常規(guī)光刻技術(shù)。這些 光刻技術(shù)藉由源極局部互連導(dǎo)體30及漏極局部互連導(dǎo)體32的純直線的 形狀協(xié)助。當(dāng)在基本上平行于襯底26的平面中測(cè)量時(shí)，這些純直線的
其寬度W的三倍。長(zhǎng)度L及寬度W是在圖4中說(shuō)明柵極絕緣體層34形成在擴(kuò)散區(qū)域28上且柵極電極36形成在柵極 絕緣體層34上。再次，可使用常規(guī)光刻技術(shù)。柵極電極36可由多晶硅 形成。
應(yīng)了解到是有各種可用以形成源極局部互連導(dǎo)體30、漏極局部互連 導(dǎo)體32、柵極絕緣體層34與柵極電極36的不同技術(shù)。這些技術(shù)包括定 位、蝕刻、光刻、化學(xué)機(jī)械平坦化及其它技術(shù)。其中形成這些電極的次 序可變化。
絕緣體層38形成在襯底26、擴(kuò)散區(qū)域28、源極局部互連導(dǎo)體30、 漏極局部互連導(dǎo)體32、柵極絕緣體層34與柵極電極36上。此絕緣體層 38(其在此實(shí)例中可視為上層)具有的厚度大于形成電極的底層結(jié)構(gòu)的高 度。待藉由源極連接導(dǎo)體40填充的源極開(kāi)口，待藉由漏極連接導(dǎo)體42 填充的漏極開(kāi)口，以及待藉由柵極連接導(dǎo)體44填充的柵極開(kāi)口接著藉 由一個(gè)或多個(gè)蝕刻步驟形成。
在一種技術(shù)中，源極開(kāi)口、漏極開(kāi)口與柵極開(kāi)口可皆在一個(gè)具有蝕 刻參數(shù)(如，持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度、蝕刻劑等等)的蝕刻步驟中同時(shí)形成，該 蝕刻步驟的蝕刻參數(shù)經(jīng)選擇以使得所達(dá)到的最大蝕刻深度將不足以完 全地貫穿絕緣層38，因而若有在柵極電極36上的柵極開(kāi)口的錯(cuò)位或若 柵極開(kāi)口顯著大于柵極時(shí)提供旁通柵極絕緣體層34的可能短路。應(yīng)了 解因?yàn)樵礃O開(kāi)口、漏極開(kāi)口與柵極開(kāi)口由于源極局部互連導(dǎo)體30及漏 極局部互連導(dǎo)體32的存在而皆具有大略類似的深度，故可能以不足以 貫穿整個(gè)絕緣體層38的最大蝕刻率同時(shí)蝕刻。源極開(kāi)口、漏極開(kāi)口與 柵極開(kāi)口無(wú)須具有確切相同的深度，因?yàn)樗鼈儑L試達(dá)到的結(jié)構(gòu)被分開(kāi)地 形成，然而盡管如此，與圖3相比可見(jiàn)不再需要源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口應(yīng) 完全貫穿絕緣體層38，以便可制成至晶體管24的源極及漏極的電接觸。 源極開(kāi)口 、漏極開(kāi)口與柵極開(kāi)口可接著使用沉積步驟用源極連接導(dǎo)體 40、漏極連接導(dǎo)體42與柵極連接導(dǎo)體44填充。接著可進(jìn)一步沉積連接 至這些連接導(dǎo)體40、 42、 44的金屬1連接層46、 48、 50。應(yīng)了解到， 也可能作為雙大馬士革層(dual damascene layer)的沉積的部分，形成 金屬1層及源極連接導(dǎo)體40、漏極連接導(dǎo)體42與柵極連接導(dǎo)體44。這 減少了處理步驟并且有助于提供具有對(duì)于錯(cuò)位增加的抗性的良好接觸。
在形成圖3中所示晶體管的方法的另一變型中，源極開(kāi)口及漏極開(kāi) 口的蝕刻可在一個(gè)蝕刻步驟中執(zhí)行且柵極開(kāi)口的蝕刻可在分開(kāi)的蝕刻步驟中形成。源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口的蝕刻不具有引入不希望的短路的可
能性，因?yàn)閷?duì)于擴(kuò)散區(qū)域28的直接連接在任何情況下都是需要的。因 此，可能源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口可用相對(duì)侵蝕性的蝕刻工藝執(zhí)行，其是快 速且無(wú)須依照尋求控制最大蝕刻深度的方式仔細(xì)地控制。在此與柵極開(kāi) 口分開(kāi)的源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口的蝕刻期間，對(duì)應(yīng)于其中待形成的柵極開(kāi) 口的區(qū)域的絕緣體層38可用使用種光刻技術(shù)形成的抗蝕劑層(resist layer)保護(hù)。接著可以移除此抗蝕劑層并且使用其中最大蝕刻深度將不 到達(dá)擴(kuò)散區(qū)域28的技術(shù)執(zhí)行柵極開(kāi)口的蝕刻。應(yīng)理解分開(kāi)的蝕刻工藝 可依不同次序執(zhí)行且本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉各種替代例。這些替代例是包 含在本技術(shù)中，其將局部互連導(dǎo)體30、 32的存在用于向擴(kuò)散區(qū)域28提 供電極，該電極向上延伸到達(dá)在擴(kuò)散區(qū)域28上方可與柵極電極36的高 度相比的高度，且允許用于欲達(dá)到的電極開(kāi)口的更可靠蝕刻工藝。這些 技術(shù)依照考慮到以小幾何尺寸印刷圖案的困難性而可能已需要的方式 將雙圖案化用于形成待蝕刻的開(kāi)口的形狀。
圖4概要地說(shuō)明依據(jù)以上有關(guān)圖3描述的技術(shù)所產(chǎn)生的晶體管24 的實(shí)例的平面圖。應(yīng)注意柵極連接導(dǎo)體44位于擴(kuò)散區(qū)域28之上。相較 于圖2中所說(shuō)明的配置，這允許達(dá)到更高的電路密度。也應(yīng)注意晶體管 24是由純直線的部件(多晶硅信道、局部互連導(dǎo)體、金屬層連接等等)的 集合形成。這些純直線的部件是易于以小幾何尺寸形成(印刷)，該幾何 尺寸已明顯低于被使用的照明輻射的波長(zhǎng)。
圖5是依據(jù)有關(guān)圖3描述的技術(shù)所產(chǎn)生的且具有更小擴(kuò)散區(qū)域28 的替代晶體管24的平面圖。柵極連接導(dǎo)體44仍位于擴(kuò)散區(qū)域28之上， 盡管此時(shí)其僅部分位于擴(kuò)散區(qū)域28之上。然而，仍可達(dá)到增加的電路 密度。在此情況下的限制因素可以是所形成的電極開(kāi)口間的最小間距(最 小管腳(pin)間距)。
圖5中用點(diǎn)線說(shuō)明的是對(duì)于局部互連導(dǎo)體30的延伸，其可被制成 以連接至集成電路內(nèi)的其它器件(如相鄰及/或局部/接近的其它器件)。依 此方式的局部互連導(dǎo)體30的使用增加了可達(dá)到的電路密度。
圖4及圖5也示出了源極連接導(dǎo)體40及漏極連接導(dǎo)體42也位于擴(kuò) 散區(qū)域28之上。然而，當(dāng)如圖5中點(diǎn)線所示，局部互連導(dǎo)體30延伸超 過(guò)擴(kuò)散區(qū)域時(shí)，其變得可將源極及/或漏極導(dǎo)體40及/或42置于沿局部 互連形狀的任何處，無(wú)須在擴(kuò)散區(qū)域本身上。此更增加了可達(dá)到的電路密度。
圖6說(shuō)明依據(jù)本技術(shù)形成的另一晶體管實(shí)例。在此實(shí)例中，與圖3 中所說(shuō)明者相似的元件已用相同參考數(shù)字提供。圖6的實(shí)例與圖3的實(shí) 例間的主要差異是形成在下絕緣體層54上且在上絕緣體層56下的蝕刻 停止層52的存在。實(shí)際上，下絕緣體層54連同源極局部互連導(dǎo)體30、 漏極局部互連導(dǎo)體32、柵極絕緣體層34與柵極電極36,可皆使用本領(lǐng) 域技術(shù)人員所熟悉的沉積、蝕刻及其它技術(shù)形成。蝕刻停止層52可接 著沉積于下絕緣體層54的頂部上。如所示，柵極電極36高于源極局部 互連導(dǎo)體30與漏極局部互連導(dǎo)體32。因此，諸如化學(xué)機(jī)械平坦化的機(jī) 械切割技術(shù)可用來(lái)切割穿過(guò)蝕刻停止層52,直至曝露出柵極電極36的 上表面。蝕刻停止層52仍可或可不覆蓋源極局部互連導(dǎo)體30與漏極局 部互連導(dǎo)體32的上表面。圖6中所示的實(shí)例的幾何形狀是使得蝕刻停 止層52將繼續(xù)覆蓋源極局部互連導(dǎo)體30與漏極局部互連導(dǎo)體32。
此時(shí)可沉積上絕緣體層56。第一蝕刻工藝可接著執(zhí)行。此第一蝕刻 工藝可具有選定的參數(shù)使得其將不蝕刻穿過(guò)蝕刻停止層52。因此，因?yàn)?即使有柵極開(kāi)口相較于柵極電極36的錯(cuò)位，蝕刻停止層52仍圍繞柵極 電極36,故柵極開(kāi)口將不延伸通過(guò)蝕刻停止層52且因此柵極開(kāi)口將不 太深而向下到達(dá)擴(kuò)散層28。源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口可使它們的位于上絕緣 體層56中的部分在此蝕刻步驟期間被移除?；蛘?，若使用雙圖案化， 則源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口的蝕刻可在任何情況下皆分開(kāi)地執(zhí)行。當(dāng)完成柵 極開(kāi)口的蝕刻時(shí)，柵極開(kāi)口可用抗蝕劑保護(hù)且接著可執(zhí)行蝕刻穿過(guò)蝕刻 停止層52以到達(dá)源極局部互連導(dǎo)體30與漏極局部互連導(dǎo)體32的上表 面。此蝕刻穿過(guò)蝕刻停止層52將會(huì)用具有不同于用以蝕刻?hào)艠O開(kāi)口的 參數(shù)的蝕刻處理執(zhí)行，因?yàn)闁艠O開(kāi)口的蝕刻無(wú)意刻意具有蝕刻穿過(guò)蝕刻 停止層52的能力。
其后源極連接導(dǎo)體40、漏極連接導(dǎo)體42與柵極連接導(dǎo)體44可形成 于源極開(kāi)口、漏極開(kāi)口與柵極開(kāi)口內(nèi)。金屬1層46、 48、 50也可接著 形成。自上文中將了解存在其中蝕刻停止層52可結(jié)合將局部互連導(dǎo)體 30、 32用于向擴(kuò)散區(qū)域28提供電極的本技術(shù)使用的各種不同方法。這 些替代技術(shù)包含于本文中。
圖7說(shuō)明襯底58如何可形成有擴(kuò)散區(qū)域60、柵極絕緣體層62及其 上的柵極電極64。蝕刻停止層66接著可如所示形成于襯底58、擴(kuò)散區(qū)域60、柵極絕緣體層62與柵極電極64上。柵極電極64的上表面可用 一種諸如沉積絕緣體層且接著使用化學(xué)機(jī)械平坦化以向下切割穿過(guò)蝕 刻停止層66至所需深度的技術(shù)暴露。
圖8及圖9說(shuō)明圖7的襯底58、柵極絕緣體層62、柵極電極64及 蝕刻停止層66如何可配合兩階段蝕刻工藝(使用雙圖案化)使用，以首先 用不足以貫穿蝕刻停止層66的蝕刻參數(shù)蝕刻?hào)艠O開(kāi)口，因而保證將不 會(huì)有柵極絕緣體層62的短路。此是圖8中所說(shuō)明的蝕刻-此第一蝕刻是 非ESL貫穿的且因此圍繞柵極電極64的蝕刻停止層66將避免柵極開(kāi)口 變得太深。基于所印刷的抗蝕劑的第一圖案執(zhí)行作為雙圖案化工藝中的 第一階段的此第一蝕刻。
可接著如圖9中所示執(zhí)行分開(kāi)的第二蝕刻，其將貫穿蝕刻停止層66 以便形成源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口 。柵極開(kāi)口可在此第二蝕刻之前用柵極連 接導(dǎo)體填充。也將印刷抗蝕劑的第二圖案以便定義其中源極開(kāi)口及漏極 開(kāi)口待被蝕刻的絕緣體16的區(qū)域。與柵極開(kāi)口分開(kāi)蝕刻源極開(kāi)口及漏 極開(kāi)口的要求是額外開(kāi)銷，但其提供在擴(kuò)散區(qū)域60上可靠地定位柵極 開(kāi)口以導(dǎo)致增加的電路密度的能力。此外，小幾何尺寸及蝕刻光的波長(zhǎng) (以及諸如蝕刻系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的光學(xué)參數(shù))可能實(shí)際上已要求在具有各 自不同圖案的兩個(gè)階段中執(zhí)行該圖案化，因?yàn)椴豢赡芡瑫r(shí)印刷完整的圖 案，即該系統(tǒng)可能已要求雙圖案化?？墒褂脠D7、 8及9的技術(shù)而無(wú)須 局部互連導(dǎo)體，盡管這將具有更難利用高比例的純或直線的形狀來(lái)形成 電路單元的缺點(diǎn)。柵極開(kāi)口、源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口是皆在其被形成后用 電極連接導(dǎo)體材料填充以允許對(duì)于金屬1層的任何必要連接。
圖10概要地說(shuō)明另一實(shí)例實(shí)施例。在此實(shí)施例中，未提供蝕刻停 止層。執(zhí)行具有對(duì)限定柵極開(kāi)口(第一蝕刻)及源極開(kāi)口和漏極開(kāi)口(第二 蝕刻)的圖案的分開(kāi)印刷及蝕刻的雙圖案化。第一蝕刻是用選定的蝕刻參 數(shù)(持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度、蝕刻劑等等)執(zhí)行，使得最大蝕刻深度將不足以到 達(dá)擴(kuò)散區(qū)域4而造成短路。柵極開(kāi)口可接著用柵極連接導(dǎo)體或抗蝕劑填 充(或依一些其它保護(hù)免受蝕刻的方式)，同時(shí)第二蝕刻使用限定源極開(kāi) 口及漏極開(kāi)口的第二印刷圖案執(zhí)行。此第二蝕刻可用足以確保蝕刻深度 將恰當(dāng)?shù)叵蛳碌竭_(dá)擴(kuò)散區(qū)域4以便允許形成源極接觸及漏極接觸的更侵 蝕性的蝕刻參數(shù)執(zhí)行。
應(yīng)了解到在圖8、 9及10中已描述柵極開(kāi)口是在源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口前形成的，但此僅是實(shí)例且其它次序是可能的且由利用雙圖案化的這 些技術(shù)(具有或不具有蝕刻停止層)所包含。
圖11概要地說(shuō)明由多個(gè)電路單元70形成的集成電路68。此類型的
技術(shù)對(duì)于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中設(shè)計(jì)及布局集成電路的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟知
的。電路單元70典型地含有許多器件，諸如先前討論的晶體管。當(dāng)大 多數(shù)或所有電路單元在其形式中利用純直線的結(jié)構(gòu)時(shí)可達(dá)到改進(jìn)的制 造簡(jiǎn)易性。
圖12概要地說(shuō)明由每個(gè)具有各自的柵極的兩個(gè)晶體管所形成的堆 積器件的實(shí)例。晶體管設(shè)有利用先前所述局部互連導(dǎo)體技術(shù)的源極電 極。此源極電極具有附接至金屬1層的相關(guān)源極連接導(dǎo)體。其它晶體管 設(shè)有使用漏極局部互連導(dǎo)體所形成的漏極電極。在此情況下，漏極局部 互連導(dǎo)體連接至其它器件且無(wú)須至金屬1層的連接。然而，在圖12中 所示的器件中，本技術(shù)的使用允許所需用來(lái)獲得金屬1連接到柵極電極 的柵極開(kāi)口依照增加電路密度的方式設(shè)置于擴(kuò)散區(qū)域上。
雖然本文中已參考附圖詳述了本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例，但應(yīng)理解本 發(fā)明不受限于那些精確的實(shí)施例，在不背離由所附權(quán)利要求所限定的本 發(fā)明的范疇及精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種改變及修 改。
權(quán)利要求
1.一種制造集成電路的方法，所述方法包含以下步驟在半導(dǎo)體襯底的擴(kuò)散區(qū)域上形成柵極電極和至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體，所述柵極電極藉由柵極絕緣體層與所述擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)，每個(gè)局部互連導(dǎo)體分別形成源極電極及漏極電極之一；在所述擴(kuò)散區(qū)域、所述柵極電極及所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體上沉積上絕緣體層；穿過(guò)所述上絕緣體層，蝕刻至少一個(gè)電極開(kāi)口以及柵極開(kāi)口，所述至少一個(gè)電極開(kāi)口到達(dá)所述局部互連導(dǎo)體之一的上表面，所述柵極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上并且至少到達(dá)所述柵極電極的上表面，所述柵極開(kāi)口的蝕刻是使得所述柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的最大深度；及沉積電極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述至少一個(gè)電極開(kāi)口的每個(gè)中并且沉積柵極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述柵極開(kāi)口中。
2. 如權(quán)利要求1所迷的方法，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體包含 漏極局部互連導(dǎo)體及源極局部互連導(dǎo)體，漏極開(kāi)口到達(dá)所述漏極局部互 連導(dǎo)體的上表面，源極開(kāi)口到達(dá)所述源極局部互連導(dǎo)體的上表面。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述柵極電極布置在所述源極局 部互連導(dǎo)體及所述漏極局部互連導(dǎo)體間的擴(kuò)散區(qū)域上。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)電極開(kāi)口位于所 述擴(kuò)散區(qū)域之上。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體及所 述柵極電極是基本上平行的直線體。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體具有 長(zhǎng)度L及寬度W,兩者皆在基本上平行于所述襯底的平面中測(cè)量，L至 少是W的三倍。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述柵極電極由多晶硅形成。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體由鎢 形成。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體及所 述柵極電極形成于下絕緣體層中的各自的開(kāi)口內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其包含形成蝕刻停止層的步驟，所述蝕刻停止層形成為至少覆蓋圍繞要蝕刻所述柵極開(kāi)口處的所述下絕緣體層，以及不覆蓋所述柵極電極的所述上表面，并且其中所述柵極開(kāi)口的蝕刻不蝕刻穿過(guò)所述蝕刻停止層。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中形成所述蝕刻停止層以覆蓋所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體的所述上表面，以及所述電極開(kāi)口的蝕刻確實(shí)蝕刻穿過(guò)所述蝕刻停止層且是在與蝕刻所述柵極開(kāi)口分開(kāi)的步驟中執(zhí)行。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)電極開(kāi)口的所述蝕刻是在與所述柵極開(kāi)口的蝕刻分開(kāi)的蝕刻步驟中執(zhí)行，且所迷柵極開(kāi)口的蝕刻是用經(jīng)選擇以蝕刻至不足以到達(dá)所述擴(kuò)散層的深度的參數(shù)來(lái)執(zhí)行的。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述柵極開(kāi)口在所述至少一個(gè)電極開(kāi)口的蝕刻期間藉由抗蝕劑層來(lái)覆蓋。
14. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述至少一個(gè)電極開(kāi)口及所述柵極開(kāi)口的所述蝕刻是在共同蝕刻步驟中使用經(jīng)選擇以蝕刻至不足以到達(dá)所述擴(kuò)散層的深度的蝕刻參數(shù)來(lái)執(zhí)行的。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，包含形成蝕刻停止層以便至少覆蓋圍繞所述柵極電極的所述襯底及所述柵極電極的步驟；以及自所述柵極電極的所述上表面移除所述蝕刻停止層的步驟，并且其中所迷柵極開(kāi)口的蝕刻不蝕刻穿過(guò)所述蝕刻停止層。
16. 如權(quán)利要求1所述的方法，包含在所迷至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體及所述柵極連接導(dǎo)體上沉積第 一金屬連接層的步驟，以便將包含所述擴(kuò)散層、所述柵極電極及所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體的晶體管連接至所述集成電路的其它部分。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一金屬連接層是與所述至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體及所述柵極連接導(dǎo)體一起形成的雙大馬士革層。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一金屬層是由直線的導(dǎo)體形成的，所述直線的導(dǎo)體布置為基本上垂直于所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體及所述柵極電極的主軸。
19. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述集成電路是由多個(gè)電路單元形成的，并且所迷多個(gè)電路單元的大多數(shù)是藉由沉積具有全部純直線形狀的部件形成的。
20. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體的至少之一將包含所述擴(kuò)散層、所述柵極電極及所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體的晶體管連接至所述集成電路的其它部分。
21. —種集成電路，其包含擴(kuò)散區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體村底上；至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上，每個(gè)局部互連導(dǎo)體分別形成源極電極及漏極電極之一；柵極電極，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上，所述柵極電極藉由柵極絕緣體層與所迷擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)；絕緣體層，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上且具有至少一個(gè)電極開(kāi)口以及柵極開(kāi)口 ，所述至少一個(gè)電極開(kāi)口至少到達(dá)所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體之一的上表面，所述柵極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上并且至少到達(dá)所述柵極電極的上表面，所迷柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的最大深度；電極連接導(dǎo)體，其沉積于每個(gè)所述電極開(kāi)口內(nèi)；及柵極連接導(dǎo)體，其沉積于所述柵極開(kāi)口內(nèi)。
22. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體包含漏極局部互連導(dǎo)體及源極局部互連導(dǎo)體，漏極開(kāi)口到達(dá)所迷漏極局部互連導(dǎo)體的上表面，源極開(kāi)口到達(dá)所述源極局部互連導(dǎo)體的上表面。
23. 如權(quán)利要求22所述的集成電路，其中所述柵極電極布置在所述源極局部互連導(dǎo)體及所述漏極局部互連導(dǎo)體間的擴(kuò)散區(qū)域上。
24. 如權(quán)利要求21所迷的集成電路，其中所述一個(gè)或多個(gè)電極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上。
25. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體及所述柵極電極是基本上平行的直線體。
26. 如權(quán)利要求25所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體具有長(zhǎng)度L及寬度W，兩者皆在基本上平行于所述襯底的平面中測(cè)量，L至少是W的三倍。
27. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，其中所述柵極電極是由多晶硅形成的。
28. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體是由鵠形成的。
29. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體及所述柵極電極形成于下絕緣體層中的各自的開(kāi)口內(nèi)。
30. 如權(quán)利要求29所述的集成電路，其包含蝕刻停止層，所述蝕刻停止層至少覆蓋圍繞所述柵極開(kāi)口的所述下絕緣體層，并且不覆蓋所述柵極電極的所述上表面。
31. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，包含蝕刻停止層，其覆蓋圍繞 所述柵極電極及所迷柵極電極的側(cè)壁的所述襯底，并且不覆蓋所述柵極電極的所述上表面。
32. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，包含第一金屬連接層，其沉積在所述至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體及所述柵極連接導(dǎo)體上，以便將包含所述擴(kuò)散層、所述柵極電極及所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體的晶體管連接至所述集成電路的其它部分。
33. 如權(quán)利要求32所述的集成電路，其中所述第一金屬連接層是與所述至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體及所述柵極連接導(dǎo)體一起形成的雙大馬士革層。
34. 如權(quán)利要求32所述的集成電路，其中所述第一金屬層包含直線的導(dǎo)體，所述直線的導(dǎo)體布置為基本上垂直于所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體及所述柵極電極的主軸。
35. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，其中所述集成電路是由多個(gè)電路單元形成的，且所述多個(gè)電路單元的大多數(shù)是藉由沉積具有全部純直線的形狀的部件形成的。
36. 如權(quán)利要求21所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體的至少之一將包含所述擴(kuò)散層、所述柵極電極及所述至少一個(gè)局部互連導(dǎo)體的晶體管連接至所述集成電路的其它部分。
37. —種制造集成電路的方法，所述方法包含以下步驟在半導(dǎo)體襯底的擴(kuò)散區(qū)域上形成柵極電極，所述柵極電極藉由柵極絕緣體層與所述擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)；在所述擴(kuò)散區(qū)域及所述柵極電極上沉積絕緣體層；在分開(kāi)的蝕刻步驟中，使用形成在所述絕緣體層上的分開(kāi)的圖案穿過(guò)所述絕緣體層蝕刻至少一個(gè)電極開(kāi)口以及蝕刻4冊(cè)極開(kāi)口 ，所述至少一個(gè)電極開(kāi)口到達(dá)用于形成電極的擴(kuò)散區(qū)域的上表面，所述柵極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上并且至少到達(dá)所述柵極電極的上表面，所述柵極開(kāi)口的蝕刻是使得所述柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的最大深度；及沉積電極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述至少一個(gè)電才及開(kāi)口的每個(gè)內(nèi)，以及沉積柵極連接導(dǎo)體進(jìn)入至所述柵極開(kāi)口內(nèi)。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述至少電極開(kāi)口包含源極開(kāi)口及漏極開(kāi)口，用于形成源極電極及漏極電極。
39. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)電極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上。
40. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述源極電極、所述漏極電極及所述柵極電極是基本上平行的直線體。
41. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述電極具有長(zhǎng)度L及寬度W，兩者皆在基本上平行于所述襯底的平面中測(cè)量，L至少是W的三倍。
42. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述柵極電極是由多晶硅形成的。
43. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述至少一個(gè)電極是由鎢形成的。
44. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述柵極開(kāi)口在所述至少一個(gè)電極開(kāi)口的蝕刻期間藉由抗蝕劑層來(lái)覆蓋。
45. 如權(quán)利要求37所述的方法，包含形成蝕刻停止層以便至少覆蓋圍繞所述柵極電^L的所述襯底及所述柵極電極的步驟；以及自所述柵極電極的所述上表面移除所述蝕刻停止層的步驟，并且其中所迷柵極開(kāi)口的蝕刻不蝕刻穿過(guò)所述蝕刻停止層。
46. 如權(quán)利要求37所述的方法，包含在所述至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體及所述柵極連接導(dǎo)體上沉積第一金屬連接層的步驟，以便將包含所述擴(kuò)散層、所述柵極電極及所述至少一個(gè)電極的晶體管連接至所述集成電路的其它部分。
47. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第一金屬連接層是與所述至少一個(gè)電極連接導(dǎo)體及所述柵極連接導(dǎo)體一起形成的雙大馬士革層。
48. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述第 一金屬層是由直線的導(dǎo)體形成的，所述直線的導(dǎo)體布置為基本上垂直于所述柵極電極的主軸。
49. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述集成電路是由多個(gè)電路單元形成的，并且所述多個(gè)電路單元的大多數(shù)是藉由沉積具有全部純直線 的形狀的部件形成的。
50. —種集成電路，其包含 擴(kuò)散區(qū)域，其形成在半導(dǎo)體襯底上；柵極電極，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上，所述柵極電極藉由柵極絕緣 體層與所述擴(kuò)散區(qū)域隔開(kāi)；絕緣體層，其形成在所述擴(kuò)散區(qū)域上且具有至少一個(gè)電極開(kāi)口以及 柵極開(kāi)口，所述至少一個(gè)電極開(kāi)口至少到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的上表面，所 述柵極開(kāi)口位于所述擴(kuò)散區(qū)域之上，并且至少到達(dá)所述柵極電極的上表 面，所述柵極開(kāi)口具有不足以到達(dá)所述擴(kuò)散區(qū)域的最大深度；電極連接導(dǎo)體，其沉積于每個(gè)所述電極開(kāi)口內(nèi)；及柵極連接導(dǎo)體，其沉積于所述柵極開(kāi)口內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在擴(kuò)散區(qū)域上提供柵極接觸的集成電路及其制造方法。一種形成集成電路的方法，其在襯底的擴(kuò)散區(qū)域上提供柵極電極。源極電極是藉由源極局部互連導(dǎo)體而提供的且漏極電極是藉由漏極局部互連導(dǎo)體而提供的。絕緣體層是形成在這些電極上且各自的電極開(kāi)口是穿過(guò)絕緣體層形成以便提供至金屬層的電連接。用于電極開(kāi)口的蝕刻工藝受控制使得最大蝕刻深度不足以貫穿絕緣層而由此使在擴(kuò)散區(qū)域與柵極電極間設(shè)置的柵極絕緣體層短路。因此，柵極開(kāi)口可定位在擴(kuò)散區(qū)域上。跟隨有用于柵極開(kāi)口及源極/漏極開(kāi)口的分開(kāi)的蝕刻步驟的雙圖案化，可用以控制柵極開(kāi)口深度且允許柵極接觸定位于該擴(kuò)散區(qū)域之上。
文檔編號(hào)H01L27/088GK101685798SQ20091017367
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者G·M·耶里克, M·W·弗里德里克 申請(qǐng)人:Arm有限公司