專利名稱：用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)接觸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)包含通常被電連接至金屬接觸的源極、漏極與柵極區(qū)域。如果在制造過程中金屬接觸未對(duì)準(zhǔn)，金屬接觸的制造可能導(dǎo)致接觸間的短路。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面中，一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法包含在襯底上形成柵極疊層、在該襯底上鄰近于該柵極疊層的相對(duì)側(cè)面形成間隔物，在該襯底上鄰近該柵極疊層的第一側(cè)面上的間隔物形成硅化物源極區(qū)域，在該襯底上鄰近該柵極疊層的第二側(cè)面的間隔物形成硅化物漏極區(qū)域，在該暴露的硅化物源極區(qū)域和該暴露的硅化物漏極區(qū)域上外延 生長(zhǎng)硅，在該柵極疊層的硬掩模層和該間隔物上形成襯里層，去除該襯里層的一部分以暴露該硬掩模層的一部分，去除該硬掩模層的暴露部分以暴露柵極疊層的硅層，去除暴露的硅以暴露該柵極疊層的金屬層的一部分、該硅化物源極區(qū)域和該硅化物漏極區(qū)域，以及在該柵極疊層的暴露金屬層、該暴露的硅化物源極區(qū)域及該暴露的硅化物漏極區(qū)域?qū)由铣练e導(dǎo)電材料。在本發(fā)明的另一方面中，一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件包含設(shè)置在襯底上的柵極疊層、設(shè)置在該柵極疊層的第一末端上的第一接觸部分、設(shè)置在該柵極疊層的第二末端上的第二接觸部分，該第一接觸部分與該第二接觸部分相距距離(d)、設(shè)置在該器件的源極區(qū)域中的具有寬度(w)的第三接觸部分，該距離(d)大于該寬度(W)。本發(fā)明的該技術(shù)實(shí)現(xiàn)額外的特征以及優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的其它實(shí)施例以及方面將在此細(xì)述，并視為所要求保護(hù)的本發(fā)明的一部分。為了更加了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及特征，可參照該描述和附圖。


在本說明書最后的權(quán)利要求中，特別指出并明確地請(qǐng)求被視為本發(fā)明的主旨。根據(jù)以上結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述與其它諸特征和諸優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見，其中圖IA至SC圖示用于形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的方法和產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式圖IA和IB分別以剖視圖和上視示形成場(chǎng)效應(yīng)應(yīng)晶體管的方法。圖IA圖示多個(gè)設(shè)置在硅襯底102上的柵極疊層100，該襯底可包含硅部分及絕緣體上硅溝槽部分(S0I)501(如下述的圖5A所示)。具有縱軸X的柵極疊層100平行排列(如圖IB所示)。在示例實(shí)施例中，柵極疊層100包含介電層104 (諸如設(shè)置在襯底102上的高K介電材料)。金屬層106(諸如氮化鉭)被設(shè)置在介電層104上。硅層108設(shè)置在金屬層106上以及硬掩模層110 (諸如SiN材料)設(shè)置在硅層108上。間隔物112在襯底102上沿著柵極疊層100的側(cè)面形成。間隔物112可由如氮化物材料形成，并可包含任何數(shù)目的層以及層中的任何材料組合。在所圖示的實(shí)施例中，間隔物112包含兩層間隔物材料。在襯底102上鄰近間隔物112形成源極區(qū)域(S)和漏極區(qū)域(D)。源極區(qū)域和漏極區(qū)域包含在源極區(qū)域和漏極區(qū)域上形成的硅化物114材料(諸如WSi2或NiSi2)。圖2A和2B圖示在源極區(qū)域和漏極區(qū)域的暴露的硅化物114上，外延成長(zhǎng)硅之后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。外延成長(zhǎng)產(chǎn)生從硅化物114延伸的暴露硅區(qū)域202。圖3A和3B圖示在柵極疊層100、硅區(qū)域202以及間隔物112之上沉積襯里層302之后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。襯里層302可包含如氧化物層。 圖4A和4B圖示后將襯里層302的一部分去除以暴露硅區(qū)域202的部分后的產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。襯里層302的該部分可通過諸如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或其它合適的機(jī)械或化學(xué)工藝所去除。圖5A和5B圖示在將襯里層302的部分去除以暴露硬掩模層110的部分后的產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。去除襯里層302的一部分，形成由硬掩模層110及襯里層302所限定的腔502。圖6A和圖6B圖示將硬掩模層110的暴露部分去除而暴露硅層108的部分后的產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。硬掩模層Iio的暴露部分可通過諸如反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)的蝕刻工藝或其它用以蝕刻硬掩模層110材料的合適蝕刻工藝所去除。圖7A、7B和7C圖示將(圖6A的)硅層108的暴露部分和(圖6B的)雇區(qū)域202去除后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。暴露的硅可通過諸如用以去除硅的RIE工藝或任何其它合適的蝕刻工藝去除。硅層108的暴露部分的去除，暴露金屬層106的部分并增加腔502的深度，以便腔502由襯里層302、間隔物112以及金屬層106限定，同時(shí)硅區(qū)域202的去除暴露了硅化物114源極區(qū)域和漏極區(qū)域，并在襯里層302中形成腔702。腔702由襯里層302和硅化物114限定。圖8A、8B和8C圖示在(圖7A和7C的)腔502和腔702內(nèi)形成導(dǎo)電接觸802和802g之后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電接觸802和802g可通過在腔502及腔702內(nèi)并在暴露的襯里層302上，沉積金屬材料(諸如銀、金或鋁)層而形成。諸如CMP的拋光工藝或其它合適程序可用來從襯里層302去除金屬材料且在一些實(shí)施例中去除襯里層302的一部分去以限定接觸802和802g。接觸802和802g被電連接到器件的源極、漏極和柵極(G)區(qū)域。參閱圖8B，源極和漏極區(qū)域接觸802沿著如線8C所示的橫軸排列，線8C與(圖IB的)柵極疊層100的縱軸X正交，且和柵極疊層100的中間相交。柵極區(qū)域接觸802g沿由線8A和y所示的平行軸排列，該線和平行于縱軸X的柵極疊層100縱軸正交。柵極區(qū)域接觸802g在柵極疊層的末端以距離d相隔。源極和漏極區(qū)域接觸802具有寬度W。在所圖示的實(shí)施例中，距離d大于寬度W。柵極區(qū)域接觸802g與源極和漏極區(qū)域接觸802的偏移量減少了在制造工藝中出現(xiàn)接觸802與802g之間短路。本文的用語(yǔ)僅用來描述特定實(shí)施例，而并非限制本發(fā)明。本文所使用單數(shù)形“一”及“該”也包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確指出。應(yīng)理解，在此說明書中所使用的術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”表明所述特征、整體、步驟、操作、要素和/或部件的存在，但非排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、要素組件和/或其群組的存在或增加。
以下權(quán)利要求中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作以及所有裝置或步驟加功能要素的等價(jià)物旨在包含任何用于執(zhí)行該功能的任何結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作與其它特定所請(qǐng)求要素的組合。本發(fā)明的描述的目的在于圖示和描述，并非意欲為詳盡徹底的揭示或?qū)⒈景l(fā)明局限于所揭示的形式。許多不偏離本發(fā)明的范圍和精神的修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。選擇和描述實(shí)施例以最佳地解釋發(fā)明原理和實(shí)際應(yīng)用，且使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能理解本發(fā)明以用于具有適于所預(yù)期的特殊用途的各中變化的各種實(shí)施例。本文描繪的流程圖僅為一個(gè)實(shí)例。本文描述的圖或步驟(或操作)可具有不偏離該發(fā)明的精神的各種變化。例如，可依不同順序執(zhí)行步驟，或可增加、刪除或修改步驟。所有此等變化皆視為該所要求保護(hù)的發(fā)明的一部分。盡管已描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)理解本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在現(xiàn)在及未來進(jìn)
行各種落在以下權(quán)利要求的范圍中的改進(jìn)和增強(qiáng)。這樣的權(quán)利要求應(yīng)解釋為維持對(duì)首次描述的發(fā)明的適當(dāng)保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，所述方法包含以下步驟 在襯底上形成柵極疊層； 在所述襯底上鄰近所述柵極疊層的相對(duì)側(cè)面形成間隔物； 在所述襯底上鄰近在所述柵極疊層的第一側(cè)面上的所述間隔物形成硅化物源極區(qū)域； 在所述襯底上鄰近所述柵極疊層的第二側(cè)面上的所述間隔物形成硅化物漏極區(qū)域； 在暴露的硅化物源極區(qū)域和暴露的硅化物漏極區(qū)域上外延生長(zhǎng)硅； 在所述柵極疊層的硬掩模層和所述間隔物上形成襯里層； 去除所述襯里層的一部分以暴露所述硬掩模層的一部分； 去除所述硬掩模層的暴露部分以暴露所述柵極疊層的硅層； 去除暴露的硅以暴露所述柵極疊層的金屬層的一部分、所述硅化物源極區(qū)域和所述硅化物漏極區(qū)域；以及 在所述柵極疊層的暴露金屬層、暴露的硅化物源極區(qū)域和暴露的硅化物漏極區(qū)域上沉積導(dǎo)電材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述硅化物源極區(qū)域和所述硅化物漏極區(qū)域在第一軸上對(duì)準(zhǔn)，所述第一軸正交對(duì)準(zhǔn)于所述柵極疊層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述柵極疊層的所述硬掩模層的暴露部分在第二軸上對(duì)準(zhǔn)，所述第二軸平行對(duì)準(zhǔn)于所述第一軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述柵極疊層包含設(shè)置在所述襯底上的介電層、設(shè)置在所述介電層上的所述金屬層、設(shè)置在所述介電層上的所述硅層以及設(shè)置在所述硅層上的所述硬掩模層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述間隔物包含氮化物材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述間隔物包含第一氮化物層和第二氮化物層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中去除所述襯里層的所述部分以暴露所述硬掩模層的一部分形成由所述襯里層和所述硬掩模層的暴露部分限定的腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中去除所述暴露的硅形成由所述襯里層和所述硅化物漏極區(qū)域限定的腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述襯底包含硅區(qū)域和絕緣體上硅溝槽區(qū)域(SOI)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域在所述襯底的硅區(qū)域上，以及所述柵極疊層的所述暴露金屬區(qū)域在所述襯底的SOI區(qū)域上。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述襯里層被形成在所述外延生長(zhǎng)的硅上，以及所述方法還包含以下步驟在去除所述襯里層的一部分以暴露所述硬掩模層的一部分之前，去除所述襯里層和所述外延生長(zhǎng)的硅的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過化學(xué)機(jī)械拋光方法去除所述襯里層和所述外延生長(zhǎng)的硅的所述部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中通過反應(yīng)離子蝕刻方法去除暴露的硅。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中通過反應(yīng)離子蝕刻方法去除所述硬掩模層的暴露部分。
15.一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，所述器件包含 設(shè)置在襯底上的柵極疊層； 設(shè)置在所述柵極疊層的第一末端上的第一接觸部分； 設(shè)置在所述柵極疊層的第二末端上的第二接觸部分，所述第一接觸部分與所述第二接觸部分相距距離(d);以及 設(shè)置在所述器件的源極區(qū)域中的具有寬度(w)的第三接觸部分，所述距離(d)大于所述寬度(W)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件，其中所述第一接觸部分和所述第二接觸部分接觸所述柵極疊層的金屬層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件，其中所述器件包括設(shè)置在所述器件的漏極區(qū)域中的具有寬度(《)的第四接觸部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件，其中所述源極區(qū)域包含硅化物材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件，其中所述第三接觸部分沿橫軸排列，所述橫軸對(duì)準(zhǔn)所述柵極疊層的中間橫軸。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件，其中所述柵極疊層包括設(shè)置在所述襯底上的介電層、設(shè)置在所述介電層上的金屬層、設(shè)置在所述介電層上的硅層以及設(shè)置在所述硅層上的硬掩模層。
全文摘要
一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，所述方法包含形成柵極疊層、鄰近所述柵極疊層的相對(duì)側(cè)面的間隔物、在所述間隔物的相對(duì)側(cè)面上的硅化物源極區(qū)域和硅化物漏極區(qū)域，在所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域上外延生長(zhǎng)硅；在所述柵極疊層和所述間隔物上形成襯里層，去除所述襯里層的一部分以暴露所述硬掩模層的一部分，去除所述硬掩模層的暴露部分以暴露所述柵極疊層的硅層，去除暴露的硅以暴露所述柵極疊層的金屬層的一部分、所述源極區(qū)域以及所述漏極區(qū)域；以及在所述柵極疊層的所述金屬層上、所述硅化物源極區(qū)域和所述硅化物漏極區(qū)域上沉積導(dǎo)電材料。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102822976SQ201180016073
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者郭德超, W·E·亨施, X·王, K·K·H·黃 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司