本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及形成選擇性柵極間隔體并且更具體來(lái)說(shuō),涉及在半導(dǎo)體鰭狀物上提供阻擋材料,以使得選擇性形成的柵極間隔體可以設(shè)置在隨后形成的柵極上,以及涉及使用這些技術(shù)形成的器件結(jié)構(gòu)、器件、和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
用于三柵極晶體管制造中的替代柵極工藝的當(dāng)前集成操作可以包括若干步驟,這些步驟是復(fù)雜的并且使得難以實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)構(gòu)。例如,在當(dāng)前工藝中,電介質(zhì)柵極間隔體材料可以沉積在犧牲(例如,虛設(shè))柵極以及鰭狀物之上、在鰭狀物的源極和漏極接觸區(qū)中。沉積可以是非選擇性的,以使得電介質(zhì)柵極間隔體材料形成在期望的區(qū)域(例如,犧牲柵極)和不期望的區(qū)域(例如,鰭狀物的源極和漏極接觸區(qū))之上。隨后,柵極間隔體可以使用多步驟(例如,大約10個(gè)步驟)工藝來(lái)形成,以形成期望的柵極間隔體,以使得犧牲柵極可以被去除并替代,并且隨后的器件制造可以繼續(xù)。
這樣的多步驟工藝可能是困難的、昂貴的、并且可能對(duì)鰭狀物造成損害(例如,對(duì)鰭狀物的溝道區(qū)和/或?qū)挔钗锏脑礃O/漏極區(qū)的損害)以及造成增加的缺陷等級(jí)等等。
因此,存在實(shí)現(xiàn)用于形成三柵極晶體管器件的較簡(jiǎn)單、不那么昂貴、和較高質(zhì)量的工藝的需要。隨著對(duì)這樣的器件的需求持續(xù)增長(zhǎng),這些努力可能變得關(guān)鍵。
附圖說(shuō)明
在附圖中,通過(guò)示例的方式而不是限制的方式示出了本文中描述的材料。為了說(shuō)明的簡(jiǎn)單和清楚,附圖中所示的元件并不一定按比例繪制。例如,為了清楚起見,一些元件的尺寸可以相對(duì)于其它元件被放大。此外,在被認(rèn)為是適當(dāng)?shù)那闆r下,在附圖中已經(jīng)重復(fù)了附圖標(biāo)記,以指示對(duì)應(yīng)的或相似的元件。在附圖中:
圖1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I和1J是在執(zhí)行特定制造操作時(shí)的示例性晶體管結(jié)構(gòu)的視圖;
圖2A、2B、2C、2D、2E和2F是在執(zhí)行特定制造操作時(shí)的示例性晶體管結(jié)構(gòu)的視圖;
圖3示出了示例性阻擋自組裝單層分子;
圖4示出了包括具有底切部的阻擋材料的示例性晶體管結(jié)構(gòu);
圖5示出了包括具有錐形部分的側(cè)壁間隔體的示例性晶體管結(jié)構(gòu);
圖6示出了具有注入?yún)^(qū)域的示例性晶體管結(jié)構(gòu);
圖7是示出用于使用雙重圖案化技術(shù)來(lái)形成器件結(jié)構(gòu)的示例性工藝的流程圖;
圖8是采用IC的移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)的原理圖,其中,經(jīng)由選擇性柵極間隔體技術(shù)來(lái)制造(多個(gè))晶體管;以及
圖9是全都根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的計(jì)算設(shè)備的功能性框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或?qū)嵤┓绞?。盡管討論了具體構(gòu)造和布置,但應(yīng)當(dāng)理解的是,其僅用于說(shuō)明性的目的。相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,在不脫離本說(shuō)明書的精神和范圍的情況下,可以采用其它構(gòu)造和布置。對(duì)相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將顯而易見的是,也可以在除了本文中詳細(xì)描述的系統(tǒng)和應(yīng)用之外的各種其它系統(tǒng)和應(yīng)用中采用本文中所描述的技術(shù)和/或布置。
在以下具體實(shí)施方式中參考了附圖,附圖形成了本文的部分,其中,類似的附圖標(biāo)記可以標(biāo)識(shí)貫穿本文的類似部分以指示對(duì)應(yīng)的或相似的元件。將意識(shí)到,為了說(shuō)明的簡(jiǎn)單和/或清楚,在附圖中所示的元件并不一定按比例繪制。例如,為了清楚起見,元件中的一些元件的尺寸可以相對(duì)于其它元件被放大。此外,要理解的是,在不脫離所要求保護(hù)的主題的范圍的情況下可以利用其它實(shí)施例并可以作出結(jié)構(gòu)和/或邏輯改變。還應(yīng)當(dāng)指出,方向和參考(例如,上、下、頂部、底部、之上、之下等等)可以用于促進(jìn)對(duì)附圖和實(shí)施例的討論,并且并非旨在限制所要求保護(hù)的主題的應(yīng)用。因此,以下具體實(shí)施方式并非以限制性的意義來(lái)理解,并且所要求保護(hù)的主題的范圍由所附權(quán)利要求及它們的等同形式來(lái)限定。
在以下描述中,闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明。在一些實(shí)例中,用框圖形式而不是詳細(xì)示出了公知的方法和設(shè)備,以避免使本發(fā)明難以理解。貫穿本說(shuō)明書對(duì)“實(shí)施例”或“一個(gè)實(shí)施例”的引用表示結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、功能、或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此,貫穿本說(shuō)明書在不同地方出現(xiàn)短語(yǔ)“在實(shí)施例中”或“在一個(gè)實(shí)施例中”并不一定指代本發(fā)明的相同實(shí)施例。此外,在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,特定特征、結(jié)構(gòu)、功能、或特性可以以任何適合的方式進(jìn)行組合。例如,第一實(shí)施例和第二實(shí)施例可以在與這兩個(gè)實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的特定特征、結(jié)構(gòu)、功能、或特性不相互排斥的任何情況下進(jìn)行組合。
如本發(fā)明的說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中所使用的,單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外明確指示。還將理解的是,如本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”指代和包括相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的任何和所有可能的組合。
術(shù)語(yǔ)“耦合”和“連接”連同它們的派生詞可以在本文中用于描述部件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是,這些術(shù)語(yǔ)并非旨在作為彼此的同義詞。相反,在具體實(shí)施例中,“連接”可以用于指示兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此直接物理或電接觸。“耦合”可以用于指示兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此直接或間接(在它們之間具有其它中間元件)物理或電接觸,和/或兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此協(xié)作或相互作用(例如,如在因果關(guān)系中)。
如本文中使用的術(shù)語(yǔ)“在……之上”、“在……之下”、“在……之間”以及“在……上”等等指代一個(gè)材料層或部件相對(duì)于其它層或部件的相對(duì)位置。例如,設(shè)置在另一層之上或之下的一個(gè)層可以與另一層直接接觸或可以具有一個(gè)或多個(gè)中間層。此外,設(shè)置在兩個(gè)層之間的一個(gè)層可以與這兩個(gè)層直接接觸或可以具有一個(gè)或多個(gè)中間層。相反,“在”第二層“上”的第一層與第二層直接接觸。類似地,除非另外明確陳述,設(shè)置在兩個(gè)特征之間的一個(gè)特征可以與相鄰特征直接接觸或可以具有一個(gè)或多個(gè)中間特征。
如貫穿本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中所使用的,通過(guò)術(shù)語(yǔ)“……中的至少一個(gè)”或“……中的一個(gè)或多個(gè)”進(jìn)行連接的一列項(xiàng)可以表示所列出的項(xiàng)的任何組合。例如,短語(yǔ)“A、B或C中的至少一個(gè)”可以表示A;B;C;A和B;A和C;B和C;或A、B和C。
以下描述了與選擇性形成的柵極側(cè)壁間隔體相關(guān)的方法、器件結(jié)構(gòu)、器件、裝置、和計(jì)算平臺(tái)。
如以上所描述的,存在實(shí)現(xiàn)用于形成三柵極晶體管器件和類似器件的較簡(jiǎn)單、不那么昂貴、和較高質(zhì)量工藝的需要。如本文中進(jìn)一步討論的,在實(shí)施例中,阻擋材料可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物上。例如,阻擋材料可以具有與隨后形成的柵極不同的表面化學(xué)性質(zhì)。阻擋材料可以是具有相對(duì)于隨后形成的柵極不同的表面化學(xué)性質(zhì)的任何材料,以使得共形層可以形成在柵極上而不是阻擋材料上(或至少不是阻擋材料的部分上)。例如,阻擋材料可以被定性為鰭狀物的包覆部等等。如所討論的,柵極可以設(shè)置在阻擋材料的一部分上(例如,以及半導(dǎo)體鰭狀物的一部分之上),以使得如所討論的,柵極和阻擋材料具有不同的表面化學(xué)性質(zhì)。在一些示例中,可以執(zhí)行可選的注入,以在柵極內(nèi)形成注入?yún)^(qū)來(lái)輔助共形層隨后形成到柵極上的選擇性。此外,在一些示例中,阻擋自組裝單層可以形成在阻擋材料的暴露部分上。這樣的阻擋自組裝單層可以包括具有頭部基團(tuán)和尾部的分子,如本文中進(jìn)一步討論的,以使得頭部基團(tuán)附接到阻擋材料并且還使得尾部抑制隨后的共形層的形成。在其它示例中,可以不提供這樣的阻擋自組裝單層。
如所討論的,相對(duì)于阻擋材料具有蝕刻選擇性的共形層隨后可以由于如所討論的表面化學(xué)性質(zhì)的差異而選擇性地形成在柵極上,而不形成在阻擋材料的至少部分上(例如,包括或排除阻擋自組裝單層)。例如,共形層可以不形成在鰭狀物的被阻擋材料覆蓋的部分上,然而,共形層的一部分可以形成在緊鄰柵極的鰭狀物上。如所討論的,柵極自身可以被共形層覆蓋。在一些示例中,可以經(jīng)由基于阻擋材料與共形層之間的蝕刻選擇性的蝕刻操作來(lái)去除阻擋材料的暴露部分(例如,以及如果使用的話,去除阻擋自組裝單層)。
隨后,可以通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)處理等來(lái)去除共形層的頂部部分。在一些示例中,柵極可以是最終的柵極結(jié)構(gòu),并且在其它示例中,柵極可以是犧牲(例如,虛設(shè))柵極。在這樣的犧牲柵極示例中,犧牲柵極可以被去除,并且被諸如高k柵極電介質(zhì)和金屬柵極之類的最終柵極疊置體替換。這種晶體管結(jié)構(gòu)可以用于隨后在實(shí)施存儲(chǔ)器器件或邏輯器件等的集成電路內(nèi)制造晶體管器件。
例如,集成電路可以包括使用本文中所討論的技術(shù)而形成的晶體管。這樣的晶體管可以包括設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物的一部分之上的柵極和與柵極相鄰的柵極側(cè)壁間隔體。此外,晶體管可以包括柵極側(cè)壁間隔體與半導(dǎo)體鰭狀物之間的阻擋材料,以使得阻擋材料相對(duì)于柵極側(cè)壁間隔體具有蝕刻選擇性。另外,在一些示例中,阻擋自組裝單層分子的頭部或尾部(或兩者)可以設(shè)置在阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間。在一些示例中,剩余的阻擋材料可以包括注入種類(implant species)和/或半導(dǎo)體鰭狀物可以包括至少位于阻擋材料之下的注入?yún)^(qū)。在一些示例中,注入?yún)^(qū)可以在鰭狀物的其它區(qū)域內(nèi)延伸。此外,晶體管可以包括位于柵極側(cè)壁間隔體之下和阻擋材料內(nèi)的底切部分(例如,由于去除阻擋材料的相鄰部分)。另外,柵極側(cè)壁間隔體可以包括與鰭狀物相鄰的錐形或圓形部分(例如,由于共形層鄰近阻擋材料具有有限生長(zhǎng))。
本文中所討論的技術(shù)可以提供用于形成與設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物上的柵極相鄰的柵極側(cè)壁間隔體的簡(jiǎn)化制造工藝。這樣的選擇性柵極側(cè)壁間隔體技術(shù)可以消除將在其它情況下產(chǎn)生的處理的復(fù)雜性、可變性、和/或?qū)Π雽?dǎo)體鰭狀物(例如,鰭狀物的溝道區(qū)和/或源極/漏極區(qū))的損害的制造步驟。使用這樣的簡(jiǎn)化技術(shù)形成的器件可以提供增強(qiáng)的性能和減少的制造成本。包括柵極側(cè)壁間隔體和犧牲柵極的這樣的晶體管結(jié)構(gòu)可以用在制造晶體管器件的各種工藝流程中。
圖1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I和1J是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的、在執(zhí)行特定制造操作時(shí)的示例性晶體管結(jié)構(gòu)的視圖。圖1A提供了示例性晶體管結(jié)構(gòu)100的平面視圖101和沿著平面視圖101中的線A-A’截取的側(cè)視圖102。如圖1A中所示出的,晶體管結(jié)構(gòu)100可以包括器件層103和半導(dǎo)體鰭狀物104。器件層103可以包括例如諸如晶體硅之類的半導(dǎo)體材料。在一些示例中,器件層103可以包括先前形成的器件、器件部件等。例如,器件層103可以包括晶體管、存儲(chǔ)器、電容器、電阻器、光電器件、開關(guān)、或任何其它有源或無(wú)源電子器件、或者其部分。在一些示例中,器件層103可以包括部分形成的器件,例如晶體管器件。在一些示例中,器件層103可以設(shè)置在襯底(未示出)之上。在一些示例中,襯底可以包括半導(dǎo)體材料,例如單晶硅(Si)、鍺(Ge)、硅鍺(SiGe)、基于Ⅲ-Ⅴ材料的材料(例如,砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)、藍(lán)寶石(Al2O3)、或者它們的任何組合)。在一些示例中,器件層103可以自身包括這樣的襯底材料。
半導(dǎo)體鰭狀物104可以包括任何適合的半導(dǎo)體材料。在實(shí)施例中,半導(dǎo)體鰭狀物104包括單晶硅。在其它實(shí)施例中,半導(dǎo)體鰭狀物104可以包括半導(dǎo)體材料,例如鍺(Ge)、硅鍺(SiGe)、基于Ⅲ-Ⅴ材料的材料(例如,砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)、藍(lán)寶石(Al2O3)、或者它們的任何組合)。可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)(例如經(jīng)由圖案化和器件層103的蝕刻、經(jīng)由犧牲鰭狀物工藝等)來(lái)形成半導(dǎo)體鰭狀物104。如所示的,在一些示例中,半導(dǎo)體鰭狀物104可以是設(shè)置在器件層103上的三柵極鰭狀物。在其它示例中,半導(dǎo)體鰭狀物104可以是底切鰭狀物,以使得器件層103的一部分可以從半導(dǎo)體鰭狀物104之下被去除,并且半導(dǎo)體鰭狀物104可以被定性為納米線,并且如本文中所討論的晶體管結(jié)構(gòu)可以被定性為納米線器件。在一些示例中,這樣的納米線器件的鰭狀物結(jié)構(gòu)可具有大體上圓形的截面。
圖1B示出了在半導(dǎo)體鰭狀物104上形成阻擋材料108之后的與晶體管結(jié)構(gòu)100類似的晶體管結(jié)構(gòu)105。阻擋材料108可以包括任何適合的材料或材料疊置體。例如,阻擋材料108可以包括以下材料中的一種或多種:氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、或氧化鋁。如以下進(jìn)一步討論的,阻擋材料108可以具有與隨后形成的柵極的在表面化學(xué)性質(zhì)上的差異(例如,可以與隨后形成的柵極在化學(xué)成分上不同),并且阻擋材料108可以阻擋或阻礙共形層在其上的形成。例如,隨后形成的柵極可以是包括多晶硅的犧牲柵極。此外,阻擋材料108可以在隨后的處理期間保護(hù)半導(dǎo)體鰭狀物104。在各種示例中,阻擋材料108可以被定性為阻擋層或包覆部等。阻擋材料108可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物104的頂部和側(cè)壁上。此外,阻擋材料108也可具有任何適合的厚度。在一些示例中,阻擋材料108可具有在2至5nm的范圍內(nèi)的厚度、在4至10nm的范圍內(nèi)的厚度、或者在5至15nm的范圍內(nèi)的厚度等。
可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)形成阻擋材料108。在一些示例中,可以經(jīng)由熱生長(zhǎng)工藝形成阻擋材料108。例如,阻擋材料108可以包括經(jīng)由熱氧化生長(zhǎng)的氧化硅(SiO2)。在其它示例中,可以使用覆蓋式沉積技術(shù)來(lái)沉積阻擋材料108,這些沉積技術(shù)例如為化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)、分子束外延(MBE)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、分子層沉積(MLD)、原子層沉積(ALD)等。
圖1C示出了在阻擋材料108的一部分上形成柵極110之后的與晶體管結(jié)構(gòu)105類似的晶體管結(jié)構(gòu)107。如所示出的,柵極110可以被圖案化到阻擋材料108上??梢允褂萌魏芜m合的一種或多種技術(shù)來(lái)將柵極110沉積在阻擋材料108上。例如,可以通過(guò)體材料的沉積和使用光刻技術(shù)的圖案化等來(lái)形成柵極110,在一些示例中,柵極110可以是犧牲或虛設(shè)柵極,以使得可以執(zhí)行隨后的替代柵極工藝,以形成最終的柵極疊置體。柵極110可以包括如本文中所討論的具有相對(duì)于阻擋材料108的表面化學(xué)性質(zhì)的差異的任何適合的材料。在一些示例中,柵極110是多晶硅。在其它示例中,柵極110是氮化硅。阻擋材料108、柵極110、和其它結(jié)構(gòu)可以環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物104的三個(gè)側(cè)部(例如,如圖1C中所示出的半導(dǎo)體鰭狀物104的頂部、以及半導(dǎo)體鰭狀物104的側(cè)部——請(qǐng)參考圖1A的平面視圖)。在一些示例中,柵極110可以跨多個(gè)半導(dǎo)體鰭狀物延伸。在一些示例中,阻擋材料108、柵極110、和其它結(jié)構(gòu)可以環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物104的所有側(cè)部,例如在納米線的實(shí)施方式中。
圖1D示出了在用于在柵極110內(nèi)形成注入?yún)^(qū)106的可選注入之后的與晶體管結(jié)構(gòu)107類似的晶體管結(jié)構(gòu)109。如以下關(guān)于圖1E所討論的,選擇性共形層可以形成在柵極110上。在一些示例中,可以在柵極110上形成共形層之前執(zhí)行如所示的可選注入。例如,注入種類可以輔助選擇性共形層在柵極110上的形成,而同時(shí)引起半導(dǎo)體鰭狀物104上的阻擋材料108的注入部分的化學(xué)性質(zhì)的最小損害和/或最小改變。例如,柵極110可以是多晶硅并且阻擋材料108可以是氧化硅(例如,熱生長(zhǎng)的氧化硅)或碳化硅等。在這樣的示例中,注入?yún)^(qū)106的注入種類可以是氮。這樣的注入可以使得隨后的共形層更具有選擇性地形成在柵極110上而不形成在阻擋材料108的暴露部分上,如本文中所討論的。在示例中,柵極110可以是多晶硅并且注入可以是利用硅或氮的注入種類或諸如氬、氦、或氙等之類的惰性注入種類的硅的非晶化或預(yù)先非晶化注入。在這樣的示例中,可以通過(guò)碳沉積和快速熱處理(例如,退火等等)來(lái)形成隨后形成的阻擋材料108(本文中進(jìn)一步討論的),以使得阻擋材料108(和隨后形成的柵極側(cè)壁間隔體)包括碳化硅。在其它示例中,隨后形成的阻擋材料108可以是熱生長(zhǎng)的氧化硅等等。
如所討論的,在一些示例中,注入可以包括氮、硅、或諸如氬、氦、或氙等之類的惰性注入種類。在其它示例中,注入可以包括氧、硼、磷、砷、銻或碳。在一些示例中,注入可以被執(zhí)行為覆蓋式注入,以使得在注入之前沒(méi)有執(zhí)行圖案化。例如,注入?yún)^(qū)106可以被提供在如所示出的柵極110的頂部和側(cè)壁上以及半導(dǎo)體鰭狀物104的頂部和側(cè)壁的暴露部分上。在一些示例中,注入?yún)^(qū)(未示出)可以延伸到阻擋材料108和/或半導(dǎo)體鰭狀物104中。例如,在本文中關(guān)于圖6對(duì)這樣的注入?yún)^(qū)進(jìn)行討論。在一些示例中,器件層103的位于半導(dǎo)體鰭狀物104外部的部分也可以包括注入?yún)^(qū)。這樣的注入?yún)^(qū)或其部分可以在隨后的制造步驟之后保持,并且可以是如本文中所討論的最終晶體管器件或結(jié)構(gòu)的一部分。如所討論的,圖1D中所示的注入可以是可選的,并且在一些示例中,可以不執(zhí)行注入。為了呈現(xiàn)清楚的目的,圖1E、1F、1G、1H、1I、和1J示出了不具有可選的注入?yún)^(qū)的示例性實(shí)施例。
在其它示例中,關(guān)于圖1D所討論的注入可以足以形成被設(shè)置在柵極110上的共形層。如所討論的,在一些示例中,阻擋材料108可以包括氧化硅,柵極110可以包括多晶硅,并且注入?yún)^(qū)106的注入種類可以包括氮。在這樣的示例中,如本文中討論的選擇性共形層可以經(jīng)由所討論的注入形成并且不具有如關(guān)于圖1E所討論的隨后沉積操作(等等)。此外,經(jīng)由注入形成的這樣的選擇性共形層可以相對(duì)于阻擋材料108具有蝕刻選擇性。例如,如本文中所討論的,在柵極110上選擇性地形成共形層可以包括將種類注入到柵極110中以形成注入?yún)^(qū)。這樣的處理可以包括可選的退火操作等。在其它示例中,可以經(jīng)由沉積操作等在柵極110(例如,具有或不具有注入?yún)^(qū))上形成共形層。
圖1E示出了在柵極110上形成選擇性共形層112之后的與晶體管結(jié)構(gòu)107類似的晶體管結(jié)構(gòu)111。如所示出的,選擇性共形層112可以形成在柵極110上并且不形成在阻擋材料108的部分113上。例如,由于如本文中所討論的柵極110與阻擋材料108之間的表面化學(xué)性質(zhì)的差異,選擇性共形層112可以選擇性地形成在柵極110上而不形成在阻擋材料108的部分113上。如所示出的,在一些示例中,選擇性共形層112可以形成在阻擋材料108的部分114上。這樣的部分可以例如由于選擇性共形層112鄰近部分114的形成而被覆蓋。在其它示例中,選擇性共形層112可以不形成在阻擋材料108的任何部分上。在一些示例中,選擇性共形層112可以包括錐形或圓形部分,如本文中關(guān)于圖5進(jìn)一步討論的。如所討論的,阻擋材料108可以阻擋或阻礙選擇性共形層112在其上的形成。在一些示例中,如關(guān)于圖2A-2F和圖3所討論的,附加的阻擋自組裝單層可以形成在阻擋材料108上,以阻擋或阻礙選擇性共形層112在其上的形成。
選擇性共形層112可以包括可以形成在柵極110上但不形成在阻擋材料108的部分上并且可以相對(duì)于阻擋材料108具有蝕刻選擇性的任何適合的一種或多種材料。例如,選擇性共形層112可以包括以下材料中的一種或多種:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅、氮化硼、碳化硼、碳氮化硼、磷化硼、硫化硼、聚磷腈、或諸如氧化鋁之類的金屬氧化物。選擇性共形層112可以具有任何適合的厚度。在一些示例中,選擇性共形層112可以具有在3至10nm的范圍內(nèi)的厚度、在5至12nm的范圍內(nèi)的厚度、或者在8至20nm的范圍內(nèi)的厚度等。
可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)形成選擇性共形層112。在一些示例中,可以經(jīng)由使用諸如等離子體曝光、ALD、MLD、或CVD之類的氣相方法的沉積來(lái)形成選擇性共形層112。這種沉積的溫度可以是諸如在室溫至1100℃的范圍內(nèi)的溫度等的任何適合的溫度。在示例中,柵極110可以包括多晶硅以在柵極110上形成氮化硅的選擇性層,所述多晶硅可以在400至1100℃的范圍內(nèi)的溫度下暴露于帶有諸如氫氣(H2)之類的其它反應(yīng)物和/或諸如氦(He)或氬(Ar)之類的可選稀釋惰性氣體的遠(yuǎn)程氮?dú)?N2)或氨氣(NH3)等離子體持續(xù)1至600秒的范圍內(nèi)的時(shí)間。在這樣的示例中,阻擋材料108可以包括例如氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳化硅或諸如氧化鋁之類的金屬氧化物。在一些示例中,在所討論的沉積之后可以是快速熱處理。例如,選擇共形層112可以在柵極110的預(yù)先非晶化注入之后形成,以使得可以通過(guò)沉積(例如,碳)和快速熱處理來(lái)形成選擇性共形層112(例如,以形成碳化硅共形層112)。
此外,如所示出的,可以經(jīng)由諸如單個(gè)沉積操作之類的單個(gè)操作來(lái)形成選擇性共形層112。例如,單個(gè)沉積操作可以包括如所討論的原子層沉積、分子層沉積、或化學(xué)氣相沉積。這樣的單個(gè)沉積操作可以提供制造的簡(jiǎn)化,并且在阻擋材料108出現(xiàn)時(shí)這樣的單個(gè)沉積操作可以提供對(duì)半導(dǎo)體鰭狀物104的保護(hù),以使得可以實(shí)現(xiàn)高制造產(chǎn)量和低缺陷率。
此外,如關(guān)于圖1D所討論的,在一些示例中,可以通過(guò)執(zhí)行到柵極110中的注入來(lái)形成選擇性共形層112。在這樣的示例中,柵極110的部分可以被消耗以形成選擇性共形層112。此外,在這樣的示例中,阻擋材料108的部分可以保持在隨后形成的柵極側(cè)壁間隔體與半導(dǎo)體鰭狀物104的一部分之間,如關(guān)于圖1J和本文中其它地方所討論的。
圖1F示出了在去除阻擋材料108的暴露部分之后的與晶體管結(jié)構(gòu)111類似的晶體管結(jié)構(gòu)115。如所示出的,阻擋材料108的部分可以被去除以暴露半導(dǎo)體鰭狀物104的區(qū)域116并且留下剩余的阻擋材料部分117。剩余的阻擋材料部分117可以位于柵極110之下和/或選擇性共形層112的部分之下。在一些示例中,如本文中關(guān)于圖4進(jìn)一步討論的,在去除阻擋材料108的部分期間,可以在剩余的阻擋材料部分117內(nèi)形成底切部。阻擋材料108的被去除的部分可以經(jīng)由任何的一種或多種技術(shù)來(lái)去除。例如,阻擋材料108的部分可以經(jīng)由諸如濕法蝕刻工藝之類的蝕刻工藝來(lái)去除。如所討論的,選擇性共形層112和阻擋材料108可以在它們之間具有蝕刻選擇性,以使得可以執(zhí)行蝕刻,從而去除阻擋材料108的部分,而同時(shí)留下選擇性共形層112大體上不受影響。例如,阻擋材料108的部分可以經(jīng)由選擇性蝕刻操作來(lái)去除。半導(dǎo)體鰭狀物104的暴露部分的區(qū)域隨后可以用于源極/漏極形成和/或源極/漏極接觸部等等。本文中討論的技術(shù)可以為這樣的結(jié)構(gòu)提供半導(dǎo)體鰭狀物104的大體上未受損害的區(qū)域。
圖1G示出了在層間電介質(zhì)材料119的可選形成之后的與晶體管結(jié)構(gòu)115類似的晶體管結(jié)構(gòu)118。如所示出的,可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)體在半導(dǎo)體鰭狀物104、剩余的阻擋材料部分117、柵極110、和選擇性共形層112之上成塊地沉積層間電介質(zhì)材料119。層間電介質(zhì)材料119可以包括用于例如提供在器件層103上或器件層103內(nèi)形成的器件之間的電絕緣的任何適合的電介質(zhì)材料。在一些示例中,可以不采用這樣的層間電介質(zhì)材料119,或者可以在隨后的處理操作提供層間電介質(zhì)(如果在器件之間使用)。
圖1H示出了在暴露柵極110的頂部121和形成柵極側(cè)壁間隔體122、123之后的與晶體管結(jié)構(gòu)118類似的晶體管結(jié)構(gòu)120。如所示出的,可以去除層間電介質(zhì)材料119的部分和選擇性共形層112的頂部。層間電介質(zhì)材料119的部分和選擇性共形層112的頂部可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)去除,舉例來(lái)說(shuō),例如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)。也如所示出的,柵極側(cè)壁間隔體122、123可以由在去除選擇性共形層112的頂部部分之后的選擇性共形層112的剩余部分形成。
如所討論的,層間電介質(zhì)材料119可以是可選的,或者這種層間電介質(zhì)可以稍后在工藝流程中提供。在這樣的示例中,可以通過(guò)經(jīng)由化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)等去除選擇性共形層112的頂部來(lái)暴露柵極110的頂部121,以形成柵極側(cè)壁間隔體122、123。在一些示例中,諸如源極和漏極注入物、延伸的源極和漏極區(qū)之類的其它晶體管結(jié)構(gòu)可以利用在形成層間電介質(zhì)材料119之前出現(xiàn)的柵極110來(lái)形成。
圖1I示出了在去除柵極110和去除阻擋材料部分117的與半導(dǎo)體鰭狀物104相鄰的且位于柵極側(cè)壁間隔體122、123之間的部分之后的與晶體管結(jié)構(gòu)120類似的晶體管結(jié)構(gòu)124。如所示出的,柵極110可以被去除。在這樣的示例中,柵極110可以是犧牲柵極或虛設(shè)柵極等等。此外,如所示出的,阻擋材料部分117的部分可以被去除以留下剩余的阻擋材料125和剩余的阻擋材料126,并且暴露半導(dǎo)體鰭狀物104的區(qū)域127。柵極110可以使用諸如蝕刻技術(shù)等之類的任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)去除。類似地,阻擋材料部分117的部分可以使用諸如蝕刻技術(shù)等之類的任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)去除。在一些示例中,柵極110可以在第一蝕刻工藝中被去除并且阻擋材料部分117的部分可以在第二蝕刻工藝中被去除。在一些示例中,如本文中關(guān)于圖4進(jìn)一步討論的,可以在去除阻擋材料部分117的部分期間在剩余的阻擋材料125和/或剩余的阻擋材料126內(nèi)形成底切部。
圖1J示出了在形成柵極疊置體129之后的與晶體管結(jié)構(gòu)124類似的晶體管結(jié)構(gòu)128。如所示出的,柵極疊置體129可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物104上,并且在柵極側(cè)壁間隔體122、123之間。柵極疊置體129可以包括任何適合的一種或多種材料。例如,柵極疊置體129可以包括諸如高k柵極電介質(zhì)之類的柵極電介質(zhì)130和諸如金屬柵極電極之類的柵極電極131。柵極疊置體129可以使用諸如共形沉積、沉積、和CMP技術(shù)等之類的任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)形成。如所示出的,在一些示例中,柵極電介質(zhì)130可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物104的表面上。在其它示例中,柵極電介質(zhì)130還可以形成在柵極側(cè)壁間隔體122、123的側(cè)表面上,以使得柵極電極131例如不與柵極側(cè)壁間隔體122、123直接接觸。如所討論的,在一些示例中,柵極疊置體129可以環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物104的三個(gè)側(cè)部(例如,如圖1J中所示出的半導(dǎo)體鰭狀物104的頂部、和半導(dǎo)體鰭狀物104的側(cè)部——請(qǐng)參考圖1A的平面視圖)。在一些示例中,柵極疊置體129可以環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物104的所有側(cè)部,例如在納米線的實(shí)施方式中。
晶體管結(jié)構(gòu)128可以形成集成電路的晶體管的一部分,例如,如本文中進(jìn)一步討論的。例如,晶體管可以包括形成在半導(dǎo)體鰭狀物104的一部分之上的柵極疊置體129(例如,柵極)。晶體管還可以包括與柵極相鄰(例如,與柵極疊置體129相鄰)的柵極側(cè)壁間隔體122和位于柵極側(cè)壁間隔體122與半導(dǎo)體鰭狀物104的另一部分之間的阻擋材料(例如,阻擋材料125)。如所討論的,柵極側(cè)壁間隔體122可以經(jīng)由在犧牲柵極110上沉積選擇性共形層來(lái)形成或者經(jīng)由執(zhí)行注入來(lái)形成以在犧牲柵極110上形成選擇性共形層??梢越?jīng)由如本文中進(jìn)一步討論的系統(tǒng)、平臺(tái)、計(jì)算設(shè)備等來(lái)實(shí)施本文中所討論的這種晶體管結(jié)構(gòu)或其它晶體管結(jié)構(gòu)。
如所討論的,圖1G-1J示出了用于形成晶體管結(jié)構(gòu)的示例性工藝流程。在其它實(shí)施例中,可以在圖1F的晶體管結(jié)構(gòu)115上執(zhí)行其它制造操作,例如其它替代柵極工藝流程等。例如,如所討論的,可以在不引入層間電介質(zhì)119的情況下暴露柵極110的頂部,形成側(cè)壁間隔體122、123,并且去除柵極110。此外,為了呈現(xiàn)清楚的目的,并未對(duì)形成諸如溝道注入?yún)^(qū)、源極/漏極注入?yún)^(qū)等之類的其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論。
如以上關(guān)于圖1E所討論的,阻擋自組裝單層可以形成在阻擋材料108上以阻擋或阻礙選擇性共形層112在其上的形成。關(guān)于圖2A-2F和圖3討論了這樣的實(shí)施例。
圖2A、2B、2C、2D、2E和2F是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的、在執(zhí)行特定制造過(guò)程時(shí)的示例性晶體管結(jié)構(gòu)的視圖。圖2A示出了在形成阻擋自組裝單層201之后的與晶體管結(jié)構(gòu)109類似的晶體管結(jié)構(gòu)200。如所示出的,阻擋自組裝單層201可以選擇性地形成在阻擋材料108的暴露部分上。例如,由于所討論的阻擋材料108與柵極110之間的表面化學(xué)性質(zhì)的差異,阻擋自組裝單層201可以選擇性地形成在阻擋材料108的暴露部分上。如所討論的,阻擋自組裝單層201可以提供形成隨后的共形層的增強(qiáng)的或附加的阻擋,以使得共形層選擇性地形成在柵極110上而不形成在阻擋自組裝單層201上,以由此增加共形層隨后形成到柵極110上的選擇性。阻擋自組裝單層201可以包括具有頭部基團(tuán)、尾部、以及可選地具有尾部官能團(tuán)的分子,并且阻擋自組裝單層121可以被組織到阻擋材料108上,以使得頭部基團(tuán)附接到阻擋材料108,并且尾部和可選的尾部官能團(tuán)在圖2A中所示的大體z方向上遠(yuǎn)離阻擋材料108延伸。在一些示例中,阻擋自組裝單層201可以被定性為鈍化材料等。此外,可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)形成阻擋自組裝單層201。例如,阻擋自組裝單層201可以經(jīng)由吸附等自發(fā)地形成在阻擋材料108上。例如,阻擋自組裝單層201可以形成在溶液相或氣相中。
圖3示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的示例性阻擋自組裝單層分子300。如圖3中所示出的,阻擋自組裝單層分子300可以包括頭部基團(tuán)301、尾部302、以及可選地包括尾部官能團(tuán)303。如所討論的,頭部基團(tuán)301可以吸收或者以其它方式附接到阻擋材料108。頭部基團(tuán)301可以包括可以附接到阻擋材料108而不附接到柵極110的任何適合的官能團(tuán)。例如,頭部基團(tuán)301可以包括以下材料中的任何一種或多種:硅氧烷、甲硅烷基氯化物、烯烴、炔烴、胺、磷化氫、硫醇、膦酸、或羧酸。此外,尾部302可以包括任何類型和數(shù)量的連接基團(tuán),例如8至22烷基等。例如,阻擋自組裝單層分子300可以具有相對(duì)長(zhǎng)(例如,C8-C22)的烷基鏈。此外,阻擋自組裝單層分子300可以包括尾部官能團(tuán)303。在其它示例中,阻擋自組裝單層分子300可以不包括尾部官能團(tuán)。
返回圖2A,在一些示例中,阻擋材料108可以是如本文中所討論的氧化硅(例如,具有2至5nm的厚度的熱氧化物)。在實(shí)施例中,這樣的氧化硅阻擋材料108還可以通過(guò)形成基于硅氧烷的阻擋自組裝單層201來(lái)進(jìn)行鈍化。在這樣的示例中,柵極110可以是諸如H終止的多晶硅之類的多晶硅柵極。
如本文中關(guān)于圖1D所討論的,在一些示例中,可以提供可選的注入以在柵極110內(nèi)形成注入?yún)^(qū)。這種注入?yún)^(qū)可以輔助形成選擇性共形層112,或者這種注入可以被執(zhí)行以形成選擇性共形層112。注入?yún)^(qū)可以包括如本文中所討論的任何注入種類。例如,當(dāng)用于輔助形成選擇性共形層112時(shí),可以在形成阻擋自組裝單層201之前或之后執(zhí)行這種注入。在可以執(zhí)行這種注入以形成選擇性共形層112的示例中,可以在形成阻擋自組裝單層201之后執(zhí)行注入。為了呈現(xiàn)清楚的目的,未在圖2A-2F中示出這種注入?yún)^(qū)。
圖2B示出了在柵極110上形成選擇性共形層112之后的與晶體管結(jié)構(gòu)200類似的晶體管結(jié)構(gòu)202。選擇性共形層112可以以任何方式形成并且可以包括如本文中討論的任何材料和/或特性。為了簡(jiǎn)要的目的,這些細(xì)節(jié)將不再重復(fù)。繼續(xù)以上示例,以使得阻擋材料108是氧化硅,阻擋自組裝單層201包括基于硅氧烷的分子,并且柵極110是多晶硅,選擇性共形層112可以通過(guò)低溫(例如,25到300℃)ALD、MLD、或CVD工藝來(lái)形成。
如所示出的,選擇性共形層112可以形成在柵極110上而不形成在阻擋自組裝單層201的部分203上。例如,由于如本文中所討論的柵極110與阻擋自組裝單層201和/或阻擋材料108之間的表面化學(xué)性質(zhì)的差異,選擇性共形層112可以選擇性地形成在柵極110上而不形成在阻擋自組裝單層201的部分203上。如所示出的,在一些示例中,選擇性共形層112可以形成在阻擋自組裝單層201的部分204上。這樣的部分可以例如由于鄰近柵極110上的部分204形成選擇性共形層112而被覆蓋。在其它示例中,選擇性共形層112可以不形成在阻擋自組裝單層201的任何部分上。在這樣的示例中,選擇性共形層112可以包括錐形或圓形部分,如本文中關(guān)于圖5進(jìn)一步討論的。如所討論的,阻擋自組裝單層201和/或阻擋材料108可以阻擋或阻礙選擇性共形層112在其上的形成。
圖2C示出了在去除阻擋自組裝單層201的暴露部分和阻擋材料108之后的與晶體管結(jié)構(gòu)202類似的晶體管結(jié)構(gòu)205。如所示出的,阻擋自組裝單層201的部分和阻擋材料108的部分可以被去除,以暴露半導(dǎo)體鰭狀物104的暴露區(qū)域206并且留下剩余的自組裝單層部分207、208和剩余的阻擋材料部分117。剩余的自組裝單層部分207、208可以位于選擇性共形層112的部分之下。剩余的阻擋材料部分117可以位于柵極110之下和/或位于選擇性共形層112的部分之下。在一些示例中,在去除阻擋材料108的部分期間,底切部可以形成在剩余的阻擋材料部分117內(nèi)。
此外,盡管被示出為相對(duì)共形的層,但剩余的自組裝單層部分207、208可以僅為例如附接或粘合到剩余的阻擋材料部分117的微量自組裝單層分子。在一些示例中,自組裝單層分子的整個(gè)分子可以保留。在其它示例中,僅分子的部分(例如,頭部基團(tuán)、尾部、尾部官能團(tuán)、或者它們的組合)可以保留在剩余的自組裝單層部分207、208中。阻擋自組裝單層201和阻擋材料108的被去除的部分可以經(jīng)由任何適合的一種或多種技術(shù)來(lái)去除。例如,阻擋材料108的部分可以經(jīng)由諸如濕法蝕刻工藝之類的蝕刻工藝來(lái)去除。如所討論的,選擇性共形層112和阻擋材料108可以具有它們之間的蝕刻選擇性,以使得蝕刻可以被執(zhí)行,從而可以去除阻擋材料108的部分,而同時(shí)留下選擇性共形層112大體上不受影響。例如,阻擋材料108的部分可以經(jīng)由選擇性蝕刻操作來(lái)去除。在一些示例中,阻擋自組裝單層201的被去除的部分可以例如使用剝離技術(shù)來(lái)在去除阻擋材料108的部分期間去除。在其它示例中,可以使用濕法蝕刻或其它溶解技術(shù)在去除阻擋材料108的部分之前去除阻擋自組裝單層201的部分。
圖2D示出了在形成可選的層間電介質(zhì)材料119和在暴露柵極110的頂部211以及形成柵極側(cè)壁間隔體122、123之后的與晶體管結(jié)構(gòu)205類似的晶體管結(jié)構(gòu)209。在一些示例中,可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)體在半導(dǎo)體鰭狀物104、剩余的阻擋材料部分117、剩余的自組裝單層部分207、208、柵極110、和選擇性共形層112之上成塊地沉積層間電介質(zhì)材料119,如本文中關(guān)于圖1G所討論的。層間電介質(zhì)材料119可以包括例如用于提供形成在器件層103上或內(nèi)的器件之間的電絕緣的任何適合的電介質(zhì)材料。如所示出的,層間電介質(zhì)材料119的部分(例如,如果成塊沉積的話)和選擇性共形層112的頂部可以被去除。層間電介質(zhì)材料119的部分和選擇性共形層112的頂部可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)(舉例來(lái)說(shuō),例如,化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù))來(lái)去除。也如所示出的,柵極側(cè)壁間隔體122、123可以由在去除選擇性共形層112的頂部部分之后的選擇性共形層112的剩余部分形成。如關(guān)于圖1G和圖1H所討論的,可以不利用層間電介質(zhì)材料118或者可以在工藝流程中稍后提供層間電介質(zhì)材料。在這樣的示例中,可以通過(guò)去除選擇性共形層112的頂部來(lái)暴露柵極110的頂部121以形成柵極側(cè)壁間隔體122、123。
圖2E示出了在去除柵極110和去除阻擋材料部分117的與半導(dǎo)體鰭狀物104相鄰且位于柵極側(cè)壁間隔體122、123之間的部分之后的與晶體管結(jié)構(gòu)209類似的晶體管結(jié)構(gòu)212。如所示出的,柵極110可以被去除。在這樣的示例中,柵極110可以是犧牲柵極或虛設(shè)柵極等。此外,如所示出的,阻擋材料部分117的部分可以被去除,以留下剩余的阻擋材料125和剩余的阻擋材料126,并且暴露半導(dǎo)體鰭狀物104的區(qū)域213。柵極110可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)(例如蝕刻技術(shù)等)來(lái)去除。類似地,阻擋材料部分117的部分可以使用任何適合的一種或多種技術(shù)(例如蝕刻技術(shù)等)來(lái)去除。在一些示例中,柵極110可以在第一蝕刻工藝中被去除并且阻擋材料部分117的部分可以在第二蝕刻工藝中被去除。在一些示例中,如本文中關(guān)于圖4進(jìn)一步討論的,可以在去除阻擋材料部分117的部分期間,在剩余的阻擋材料125和/或剩余的阻擋材料126內(nèi)形成底切部。
圖2F示出了在形成柵極疊置體129之后的與晶體管結(jié)構(gòu)212類似的晶體管結(jié)構(gòu)214。如所示出的,柵極疊置體219可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物104上以及在柵極側(cè)壁間隔體122、123之間。柵極疊置體129可以包括任何適合的一種或多種材料。例如,柵極疊置體129可以包括諸如高k柵極電介質(zhì)之類的柵極電介質(zhì)130以及諸如金屬柵極電極之類的柵極電極131??梢允褂萌魏芜m合的一種或多種技術(shù)(例如共形沉積、沉積、和CMP技術(shù)等)來(lái)形成柵極疊置體129。如所示出的,在一些示例中,柵極電介質(zhì)130可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物104的表面上。在其它示例中,柵極電介質(zhì)130還可以形成在柵極側(cè)壁間隔體122、123的側(cè)面上,以使得柵極電極131例如不與柵極側(cè)壁間隔體122、123直接接觸。如所討論的,在一些示例中,柵極疊置體129可以環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物104的三個(gè)側(cè)部(例如,如圖2E中所示出的半導(dǎo)體鰭狀物104的頂部、以及半導(dǎo)體鰭狀物104的側(cè)部——請(qǐng)參考圖1A的平面視圖)。在一些示例中,柵極疊置體129可以環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物104的所有側(cè)部,例如在納米線的實(shí)施方式中。
晶體管結(jié)構(gòu)214可以形成集成電路的晶體管的一部分,例如,如本文中進(jìn)一步討論的。例如,晶體管可以包括形成在半導(dǎo)體鰭狀物104的一部分之上的柵極疊置體129(例如,柵極)。晶體管還可以包括與柵極相鄰(例如,與柵極疊置體129相鄰)的柵極側(cè)壁間隔體122和位于柵極側(cè)壁間隔體122與半導(dǎo)體鰭狀物104的另一部分之間的阻擋材料(例如,阻擋材料125)。此外,晶體管在阻擋材料125與柵極側(cè)壁間隔體122之間可以包括阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán)、阻擋自組裝單層分子尾部、阻擋自組裝單層分子尾部官能團(tuán)、阻擋自組裝單層分子、或者它們的組合(例如,剩余的自組裝單層部分207)。例如,自組裝單層的碳鏈或基于碳的鏈部分可以位于阻擋材料125與柵極側(cè)壁間隔體122之間??梢越?jīng)由如本文中進(jìn)一步討論的系統(tǒng)、平臺(tái)、計(jì)算設(shè)備等來(lái)實(shí)施本文中討論的這種晶體管結(jié)構(gòu)或其它晶體管結(jié)構(gòu)。
如所討論的,圖2D-2F示出了用于形成晶體管結(jié)構(gòu)的示例性工藝流程。在其它實(shí)施例中,可以對(duì)圖2C的晶體管結(jié)構(gòu)205執(zhí)行其它制造操作,例如其它替代柵極工藝流程等。例如,如所討論的,可以在不引入層間電介質(zhì)119的情況下暴露柵極110的頂部,形成側(cè)壁間隔體122、123,并且去除柵極110。此外,為了呈現(xiàn)清楚的目的,未討論諸如溝道注入?yún)^(qū)、源極/漏極注入?yún)^(qū)等之類的其它結(jié)構(gòu)的形成。
圖4示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的、包括具有底切部的阻擋材料的示例性晶體管結(jié)構(gòu)400。如本文中所討論的,在一些示例中,阻擋材料的部分可以被去除以留下剩余的阻擋材料部分117(例如,請(qǐng)參考圖1F和圖2C)。此外,在一些示例中,阻擋材料部分117的部分可以被去除,以暴露半導(dǎo)體鰭狀物104的區(qū)域(例如,請(qǐng)參考圖1I和圖2E)并且形成剩余的阻擋材料125。在這樣的示例中,一個(gè)或多個(gè)底切部可以形成在剩余的阻擋材料125中。例如,如圖4中所示出的,晶體管結(jié)構(gòu)400可以包括設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物104的一部分之上的柵極疊置體129(例如,包括柵極疊置體130和柵極電極131)。此外,晶體管結(jié)構(gòu)400可以包括位于柵極側(cè)壁間隔體122與半導(dǎo)體鰭狀物104的另一部分之間的阻擋材料125。
如所示出的,在一些示例中,阻擋材料125可以包括底切部401和/或底切部402。例如,底切部401可以在去除阻擋材料108以形成阻擋材料部分117期間形成(例如,請(qǐng)參考圖1F和圖2C)。如所討論的,這種阻擋材料108可以經(jīng)由選擇性濕法蝕刻工藝來(lái)去除。例如,由于阻擋材料108的各向同性蝕刻,底切部401可以如所示出的大體上呈圓形。在一些示例中,阻擋材料125可以包括底切部402。例如,底切部402可以在去除阻擋材料部分117的部分以暴露半導(dǎo)體鰭狀物104期間形成(例如,請(qǐng)參考圖1I和圖2E)。如所討論的,阻擋材料部分117的這種部分可以使用選擇性濕法蝕刻工藝來(lái)去除。例如,由于阻擋材料部分117的部分的各向同性蝕刻,底切部402可以如所示出的大體上呈圓形以形成阻擋材料125。如所討論的,在各種示例中,可以在阻擋材料125中僅形成底切部401、僅形成底切部402、形成底切部401和402兩者、或不形成底切。此外,在一些示例中,如本文中關(guān)于圖2A-2F所討論的,晶體管結(jié)構(gòu)400可以包括位于阻擋材料125與柵極側(cè)壁間隔體122之間的自組裝單層分子的部分或整體。另外,如所討論的,在一些示例中,半導(dǎo)體鰭狀物104可以被實(shí)施為納米線。在一些示例中,納米線可以具有大體上環(huán)形的截面,并且在這樣的示例中,底切部401和/或底切部402可以包括圍繞納米線結(jié)構(gòu)的環(huán)。
圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的、包括具有錐形部分的側(cè)壁間隔體的示例性晶體管結(jié)構(gòu)500。如本文中所討論的,在一些示例中,共形層可以選擇性地形成在柵極110上,而不形成在阻擋材料108和/或阻擋自組裝單層201的部分上(例如,請(qǐng)參考圖1E和圖2B)。在一些示例中,錐形部分或圓形部分可以鄰近半導(dǎo)體鰭狀物104形成在共形層中,以使得得到的柵極側(cè)壁間隔體包括這樣的錐形或圓形部分。例如,如圖5中所示出的,晶體管結(jié)構(gòu)500可以包括設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物104的一部分之上的柵極疊置體129(例如,包括柵極電介質(zhì)130和柵極電極131)。此外,晶體管結(jié)構(gòu)500可以包括位于柵極側(cè)壁間隔體122與半導(dǎo)體鰭狀物104的另一部分之間的阻擋材料125。
也如示出的,柵極側(cè)壁間隔體122可以包括錐形部分501。例如,由于柵極110與阻擋材料108和/或阻擋自組裝單層201之間的生長(zhǎng)的相對(duì)高的選擇性,可以在形成選擇性共形層112期間形成這樣的錐形部分501(例如,請(qǐng)參考圖1E和圖2B)。例如,柵極110可以為選擇性共形層112進(jìn)行晶種或提供生長(zhǎng),而阻擋材料108和/或阻擋自組裝單層201可以抵抗選擇性共形層112的生長(zhǎng),造成錐形部分501。如示出的,在一些示例中,柵極側(cè)壁間隔體122可以包括諸如錐形部分501之類的錐形部分。在其它示例中,柵極側(cè)壁間隔體122可以由于阻擋材料108和/或阻擋自組裝單層201抵抗選擇性共形層112的生長(zhǎng)而包括圓形部分、底切部分、等等。如示出的,這些影響可能導(dǎo)致較小的阻擋材料125位于柵極側(cè)壁間隔體122與半導(dǎo)體鰭狀物104之間。此外,在一些示例中,如本文中關(guān)于圖2A-2F所討論的,晶體管結(jié)構(gòu)500可以包括位于阻擋材料125與柵極側(cè)壁間隔體122之間的自組裝單層分子的部分或整體。
圖6示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的、具有注入?yún)^(qū)的示例性晶體管結(jié)構(gòu)600。如本文中所討論的,在一些示例中,可以在半導(dǎo)體鰭狀物104的區(qū)域中形成注入?yún)^(qū)(例如,請(qǐng)參考圖1B)。這樣的注入?yún)^(qū)可以用于形成隨后形成的阻擋材料、增加隨后形成的阻擋材料的深度、或增強(qiáng)隨后形成的阻擋材料的覆蓋(例如,請(qǐng)參考圖1D)。例如,注入?yún)^(qū)可以保留在阻擋材料125和/或半導(dǎo)體鰭狀物104的部分內(nèi)。例如,如圖6中示出的,晶體管結(jié)構(gòu)600可以包括設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物104的部分之上的柵極疊置體129(例如,包括柵極電介質(zhì)130和柵極電極131)。此外,晶體管結(jié)構(gòu)600可以包括柵極側(cè)壁間隔體122與半導(dǎo)體鰭狀物104的另一部分之間的阻擋材料125。例如,阻擋材料125的部分或全部可以包括如本文中討論的注入?yún)^(qū)和/或注入種類。也如示出的,晶體管結(jié)構(gòu)600可以包括位于半導(dǎo)體鰭狀物104內(nèi)的注入?yún)^(qū)601。注入?yún)^(qū)601可以例如在注入犧牲柵極110期間形成。注入?yún)^(qū)601可以具有任何適當(dāng)?shù)纳疃?、濃度和注入濃度分布。如討論的,在一些示例中,注入?yún)^(qū)601可以包括氮注入種類。在其它示例中,注入?yún)^(qū)601可以包括以下材料中的一種或多種:硅、氬、氦、氙、氧、硼、磷、砷、銻或碳。此外,在一些示例中,如本文中關(guān)于圖2A-2F所討論的,晶體管結(jié)構(gòu)600可以包括位于阻擋材料125與柵極側(cè)壁間隔體122之間的自組裝單層分子的部分或整體。
如圖6中所示出的,在一些示例中,注入?yún)^(qū)601可以包括跨半導(dǎo)體鰭狀物104的大體上一致的注入?yún)^(qū),其在柵極側(cè)壁間隔體122之下延伸。在其它示例中,注入?yún)^(qū)601可以不在半導(dǎo)體鰭狀物104內(nèi)延伸,并且在這樣的示例中,注入?yún)^(qū)可以包含在阻擋材料125內(nèi)。
圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的、用于使用選擇性柵極間隔體技術(shù)形成晶體管結(jié)構(gòu)的示例性工藝的流程圖。例如,方法700可以被實(shí)現(xiàn)為制造如本文中討論的晶體管結(jié)構(gòu)128、214、400、500、600或任何其它晶體管結(jié)構(gòu)。在所例示的實(shí)施方式中,過(guò)程700可以包括如通過(guò)操作701-704例示的一個(gè)或多個(gè)操作。然而,本文中的實(shí)施例可以包括附加的操作,某些操作被省略、或者操作以與所提供的順序不同的順序執(zhí)行。
方法700可以在操作701“在半導(dǎo)體鰭狀物上形成阻擋材料”開始,其中阻擋材料可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物上。在實(shí)施例中,阻擋材料108可以形成在半導(dǎo)體鰭狀物104上,如本文中關(guān)于圖1B所討論的。例如,阻擋材料可以包括以下材料中的一種或多種:氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、或諸如氧化鋁之類的金屬氧化物。
方法700可以在操作702“在阻擋材料上設(shè)置柵極”繼續(xù),其中,柵極可以設(shè)置在阻擋材料的至少一部分上,以使得柵極和阻擋材料包括如本文中所討論的不同的表面化學(xué)性質(zhì)。在實(shí)施例中,柵極110可以形成在阻擋材料(以及半導(dǎo)體鰭狀物104)之上,如本文中關(guān)于圖1C所討論的。在一些示例中,如本文中所討論的,柵極110可以是犧牲柵極或虛設(shè)柵極,以使得可以實(shí)施替代柵極工藝。
方法700可以在操作703“在柵極上選擇性地形成共形層”繼續(xù),其中,選擇性共形層可以形成在柵極上,以使得共形層相對(duì)于阻擋材料具有蝕刻選擇性,并使得共形層不形成在阻擋材料的至少一部分上。在實(shí)施例中,選擇性共形層112可以形成在柵極110上,如本文中關(guān)于圖1E所討論的。在一些示例中,選擇性共形層112可以經(jīng)由注入形成在柵極110上,如關(guān)于圖1D所討論的。在一些示例中,阻擋自組裝單層可以在形成選擇性共形層之前形成在阻擋材料上,如本文中關(guān)于圖2A和2B所討論的。在實(shí)施例中,可以在形成如本文中所討論的選擇性共形層112之前在阻擋材料208的一部分上形成阻擋自組裝單層201。
方法700可以在操作704“去除阻擋材料的暴露部分”繼續(xù),其中,阻擋層的暴露部分可以被去除。例如,如所討論的,阻擋材料和柵極可在它們之間具有蝕刻選擇性,以使得阻擋材料的暴露部分可以經(jīng)由選擇性蝕刻工藝去除。在實(shí)施例中,阻擋材料108的部分可以被去除以形成剩余的阻擋材料部分117,如本文中關(guān)于圖1F討論的。在阻擋自組裝單層被實(shí)施的示例中,阻擋自組裝單層的暴露部分也可以被去除,如本文中關(guān)于圖2C所討論的。
如所討論的,在一些示例中,在操作702形成的柵極可以是犧牲柵極或虛設(shè)柵極。在這樣的示例中,體電介質(zhì)可以可選地形成在所描述的結(jié)構(gòu)之上,并且諸如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)操作之類的平坦化操作可以去除體電介質(zhì)的部分并且暴露犧牲柵極以及形成柵極側(cè)壁間隔體(例如,請(qǐng)參考圖1H和2D)。犧牲柵極隨后可以被去除并且阻擋層和/或阻擋自組裝單層的剩余部分可以在柵極區(qū)域中被去除(例如,請(qǐng)參考圖1I和2E),留下柵極側(cè)壁間隔體與半導(dǎo)體鰭狀物之間的阻擋材料部分和/或自組裝單層分子部分或者它們的全部。隨后,諸如高k金屬柵極之類的柵極可以形成在柵極開口內(nèi)(例如,請(qǐng)參考圖1J和2F)。這種晶體管結(jié)構(gòu)可以被進(jìn)一步處理以形成源極和漏極、與柵極和源極/漏極的接觸部、以及金屬互連件以形成諸如集成電路之類的晶體管器件。如本文中所討論的,可以在暴露柵極110之前形成層間電介質(zhì)(例如,層間電介質(zhì)材料119)。在其它示例中,可以不使用這樣的層間電介質(zhì)。
如所討論的,本文中所討論的方法700和其它操作可以被實(shí)施為制造晶體管結(jié)構(gòu)。方法700的操作中的任何一個(gè)或多個(gè)操作(或者本文中關(guān)于圖1A-1J或圖2A-2F所討論的操作)可以響應(yīng)于由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品提供的指令來(lái)進(jìn)行。這些程序產(chǎn)品可以包括提供指令的信號(hào)承載介質(zhì),指令在例如由處理器執(zhí)行時(shí),可以提供本文中描述的功能。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以以任何形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來(lái)提供。因此,例如,包括一個(gè)或多個(gè)處理器核的處理器可以響應(yīng)于由計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)傳遞到處理器的指令來(lái)進(jìn)行所描述的操作中的一個(gè)或多個(gè)操作。
此外,方法700的操作中的任何一個(gè)或多個(gè)操作(或者本文中關(guān)于圖1A-1J或圖2A-2F所討論的操作)可以被進(jìn)行以形成晶體管結(jié)構(gòu)、晶體管、或器件。例如,選擇性柵極間隔體技術(shù)可用于生成諸如晶體管器件、存儲(chǔ)器件、等等之類的器件。例如,可以形成包括諸如半導(dǎo)體襯底和耦合到半導(dǎo)體襯底(例如,位于半導(dǎo)體襯底上和/或半導(dǎo)體襯底內(nèi))的一個(gè)或多個(gè)集成電路結(jié)構(gòu)之類的器件層的系統(tǒng)、裝置或設(shè)備,以使得使用本文中討論的技術(shù)來(lái)制造一個(gè)或多個(gè)集成電路結(jié)構(gòu)。
例如,可以形成包括諸如半導(dǎo)體襯底和耦合到半導(dǎo)體襯底的一個(gè)或多個(gè)集成電路結(jié)構(gòu)之類的器件層的裝置或設(shè)備,以使得通過(guò)以下步驟來(lái)制造一個(gè)或多個(gè)集成電路結(jié)構(gòu):在半導(dǎo)體鰭狀物上形成阻擋材料、在阻擋材料的至少一部分上沉積柵極,其中,柵極和阻擋材料包括不同的表面化學(xué)性質(zhì),在柵極上選擇性地形成共形層,其中,共形層相對(duì)于阻擋材料具有蝕刻選擇性,并且其中,共形層未形成在阻擋材料的至少第二部分上,以及去除阻擋材料的暴露部分。這樣的集成電路結(jié)構(gòu)還可以使用本文中討論的任何技術(shù)來(lái)制造。例如,這樣的集成電路結(jié)構(gòu)可以被集成到平臺(tái)和/或計(jì)算設(shè)備中,如本文中關(guān)于圖8和圖9所討論的。
圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的、采用IC的移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)800的示例性示圖,其中,經(jīng)由選擇性柵極間隔體技術(shù)來(lái)制造(多個(gè))晶體管。經(jīng)由所討論的選擇性柵極間隔體技術(shù)制造或形成的晶體管可以使用如本文中討論的任何一種或多種技術(shù)來(lái)形成。移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)800可以是被配置用于電子數(shù)據(jù)顯示、電子數(shù)據(jù)處理、無(wú)線電子數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊戎械拿恳粋€(gè)的任何移動(dòng)設(shè)備。例如,移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)800可以是平板設(shè)備、智能電話、上網(wǎng)本、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等中的任一個(gè),并且可以包括顯示屏805,其在示例性實(shí)施例中為觸摸屏(例如,電容性、電感性、電阻性、等等觸摸屏)、芯片級(jí)(SoC)或封裝級(jí)集成系統(tǒng)810、和電池815。
集成系統(tǒng)810還被示出在放大的視圖820中。在示例性實(shí)施例中,封裝器件850(圖8中標(biāo)記為“存儲(chǔ)器/處理器”)包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器芯片(例如,RAM)、和/或至少一個(gè)處理器芯片(例如,微處理器、多核處理器、或圖形處理器、等等)。在實(shí)施例中,封裝設(shè)備850是耦合到SRAM緩存存儲(chǔ)器的微處理器。在一些示例中,至少一個(gè)存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器芯片中的一個(gè)或兩者包括經(jīng)由本文中討論的選擇性柵極間隔體技術(shù)制造的晶體管。例如,處理器或存儲(chǔ)器中的一個(gè)或兩者的晶體管可以包括設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物的至少第一部分之上的柵極、鄰近柵極的柵極側(cè)壁間隔體、位于半導(dǎo)體鰭狀物的第二部分與柵極間隔體之間的阻擋材料,其中,柵極側(cè)壁間隔體相對(duì)于阻擋材料具有蝕刻選擇性,和/或如本文中討論的其它特征。例如,晶體管還可以包括位于阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間的阻擋自組裝單層分子或阻擋自組裝單層分子部分(例如,頭部基團(tuán)、尾部、尾部官能團(tuán)、或者尾部的部分)。其它示例的晶體管可以包括半導(dǎo)體鰭狀物內(nèi)的且在阻擋材料之下的注入?yún)^(qū)。
封裝器件850還可以耦合到(例如,通信地耦合到)板、襯底、或內(nèi)插件860,連同以下設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè):功率管理集成電路(PMIC)830、包括寬帶RD(無(wú)線)發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)(TX/RX)(例如,包括數(shù)字基帶,并且模擬前端模塊還包括位于發(fā)送路徑上的功率放大器和位于接收路徑上的低噪聲放大器)的RF(無(wú)線)集成電路(RFIC)825、以及它們的控制器835??傮w上,封裝器件850也可以耦合到(例如,通信地耦合到)顯示屏805。
功能上,PMIC 830可以執(zhí)行電池功率管理、DC到DC轉(zhuǎn)換、等等,并且因此具有耦合到電池815的輸入以及具有向其它功能模塊提供電流供應(yīng)的輸出。在實(shí)施例中,PMIC 830可以執(zhí)行高電壓操作。如進(jìn)一步例示的,在示例性實(shí)施例中,RFIC 825具有耦合到天線(未示出)的輸出以實(shí)施多個(gè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議中的任何標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議,包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍(lán)牙、及其衍生物,以及被命名為3G、4G、5G及之后的任何其它無(wú)線協(xié)議。在替代的實(shí)施方式中,這些板級(jí)模塊中的每個(gè)模塊都可以集成到耦合至封裝器件850的封裝基板的單獨(dú)IC上或耦合至封裝器件850的封裝基板的單個(gè)IC(SoC)內(nèi)。
圖9是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實(shí)施方式布置的計(jì)算設(shè)備900的功能性框圖。計(jì)算設(shè)備900例如可以在平臺(tái)1000內(nèi)部找到,并且還包括承載多個(gè)部件的母板902,例如但不限于處理器901(例如,應(yīng)用處理器)和一個(gè)或多個(gè)通信芯片904、905。處理器901可以物理和/或電氣地耦合到母板902。在一些示例中,處理器901包括封裝在處理器901內(nèi)的集成電路管芯??傮w上,術(shù)語(yǔ)“處理器”可以指代對(duì)來(lái)自寄存器和/或存儲(chǔ)器的電子數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以便將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以儲(chǔ)存在寄存器和/或存儲(chǔ)器中的其它電子數(shù)據(jù)的任何器件或器件的部分。
在各種示例中,一個(gè)或多個(gè)通信芯片904、905也可以物理和/或電氣地耦合到母板902。在另外的實(shí)施方式中,通信芯片904可以是處理器901的部分。取決于其應(yīng)用,計(jì)算設(shè)備900可以包括其它部件,這些部件可以物理和電氣耦合到母板902,也可以不存在這樣的耦合。這些其它部件可以包括但不限于易失性存儲(chǔ)器(例如,DRAM)907、908、非易失性存儲(chǔ)器(例如,ROM)910、圖形處理器912、閃存存儲(chǔ)器、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備913、羅盤914、芯片組906、天線916、功率放大器909、觸摸屏控制器911、觸摸屏顯示器917、揚(yáng)聲器915、攝像頭903、和電池918、如例示的,以及其它部件,例如數(shù)字信號(hào)處理器、密碼協(xié)處理器、音頻編解碼器、視頻編解碼器、加速度計(jì)、陀螺儀、以及大容量?jī)?chǔ)存設(shè)備(例如硬盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)、光盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)、等等)、等等。
通信芯片904、905可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信,以便將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到計(jì)算設(shè)備900以及從計(jì)算設(shè)備900轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。術(shù)語(yǔ)“無(wú)線”及其派生詞可用于描述可通過(guò)使用經(jīng)由非固態(tài)介質(zhì)的經(jīng)調(diào)制的電磁輻射來(lái)傳送數(shù)據(jù)的電路、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、技術(shù)、通信信道等。該術(shù)語(yǔ)并不暗示所關(guān)聯(lián)的設(shè)備不包含任何導(dǎo)線,盡管在某些實(shí)施例中它們可能不含有。通信芯片904、905可以實(shí)施多個(gè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議中的任何標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議,這些標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議包括但不限于本文中其它地方所描述的那些。如討論的,計(jì)算設(shè)備900可以包括多個(gè)通信芯片904、905。例如,第一通信芯片可以專用于較短距離無(wú)線通信(例如Wi-Fi和藍(lán)牙),并且第二通信芯片可以專用于較長(zhǎng)距離無(wú)線通信(例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等)。
如本文中所描述的任何實(shí)施方式中使用的,術(shù)語(yǔ)“模塊”指代被配置為提供本文中描述的功能的軟件、固件和/或硬件的任意組合。軟件可以被體現(xiàn)為軟件封裝體、代碼和/或指令集或指令,并且如本文中使用的任何實(shí)施方式的“硬件”可以單個(gè)地或以任何組合包括例如硬件電路、可編程電路、狀態(tài)機(jī)電路、和/或儲(chǔ)存由可編程電路執(zhí)行的指令的固件。模塊可以共同地或單獨(dú)地被體現(xiàn)為執(zhí)行較大系統(tǒng)(例如集成電路(IC)、片上系統(tǒng)(SoC)等等)的部分的電路。
盡管已經(jīng)參考不同的實(shí)施方式描述了本文中闡述的某些特征,但是該描述并非旨在在限制性的意義上理解。因此,對(duì)本公開內(nèi)容涉及的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的本文中描述的實(shí)施方式以及其它實(shí)施方式的不同修改也被認(rèn)為落在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)。
以下示例屬于另外的實(shí)施例。
在一個(gè)或多個(gè)第一實(shí)施例中,一種用于制造晶體管的方法,包括在半導(dǎo)體鰭狀物上形成阻擋材料、在阻擋材料的至少第一部分上設(shè)置柵極,其中,柵極和阻擋材料包括不同的表面化學(xué)性質(zhì),在柵極上選擇性地形成共形層,其中,共形層相對(duì)于阻擋材料具有蝕刻選擇性,并且其中,共形層不形成在阻擋材料的至少第二部分上,以及去除阻擋材料的暴露部分。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,方法還包括:在選擇性地形成共形層之前,在阻擋材料的至少一部分上形成阻擋自組裝單層。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,方法還包括:在選擇性地形成共形層之前,在阻擋材料的至少一部分上形成阻擋自組裝單層,其中,阻擋自組裝單層包括具有至少頭部基團(tuán)和尾部的分子,其中,頭部基團(tuán)包括以下材料中的至少一種:硅氧烷、甲硅烷基氯化物、烯烴、炔烴、胺、磷化氫、硫醇、膦酸、或羧酸。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,方法還包括在柵極上選擇性地形成共形層之前,執(zhí)行至柵極中的注入,以在柵極內(nèi)形成注入?yún)^(qū)。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,在柵極上選擇性地形成共形層之前,執(zhí)行注入到柵極中,以在柵極內(nèi)形成注入?yún)^(qū),其中,柵極包括多晶硅,注入包括氮注入,并且阻擋材料包括氧化硅。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,在柵極上選擇性地形成共形層之前,執(zhí)行注入到柵極中,以在柵極內(nèi)形成注入?yún)^(qū),其中,柵極包括多晶硅,注入包括非晶化注入,并且選擇性地形成共形層包括碳沉積和快速熱處理以形成碳化硅共形層。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,方法還包括:在選擇性地形成共形層之前,在阻擋材料的至少一部分上形成阻擋自組裝單層和/或在在柵極上選擇性地形成共形層之前,執(zhí)行至柵極中的注入以在柵極內(nèi)形成注入?yún)^(qū)。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,在柵極上選擇性地形成共形層包括單個(gè)沉積操作,該單個(gè)沉積操作包括以下操作中的至少一個(gè)操作:等離子體曝光、原子層沉積、分子層沉積、或化學(xué)氣相沉積。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,在柵極上選擇性地形成共形層包括執(zhí)行至柵極中的注入以形成共形層。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,阻擋材料包括以下材料中的至少一種:氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、或氧化鋁。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,共形層包括以下材料中的至少一種:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅、氮化硼、碳化硼、碳氮化硼、磷化硼、硫化硼、聚磷腈、或氧化鋁。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,其中,柵極包括犧牲柵極并且方法還包括:去除共形層的頂部部分以暴露柵極以及以由共形層的剩余部分形成柵極側(cè)壁間隔體,去除柵極以及阻擋材料的鄰近半導(dǎo)體鰭狀物的并位于柵極側(cè)壁間隔體之間的至少一部分,以及在半導(dǎo)體鰭狀物上且在柵極側(cè)壁間隔體之間設(shè)置柵極疊置體。
進(jìn)一步根據(jù)第一實(shí)施例,半導(dǎo)體鰭狀物包括底切鰭狀物,該底切鰭狀物包括納米線,并且柵極大體上環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物。
在一個(gè)或多個(gè)第二實(shí)施例中,一種集成電路包括晶體管,該晶體管包括設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物的至少第一部分之上的柵極、鄰近柵極的柵極側(cè)壁間隔體、以及位于半導(dǎo)體鰭狀物的第二部分與柵極間隔體之間的阻擋材料,其中,柵極側(cè)壁間隔體相對(duì)于阻擋材料具有蝕刻選擇性。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,集成電路還包括位于阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間的阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán)。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,集成電路還包括位于阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間的阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán),其中,阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán)包括以下材料中的至少一種:硅氧烷、甲硅烷基氯化物、烯烴、炔烴、胺、磷化氫、硫醇、膦酸、或羧酸。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,集成電路還包括位于阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間的阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán),其中,阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán)包括以下材料中的至少一種:硅氧烷、甲硅烷基氯化物、烯烴、炔烴、胺、磷化氫、硫醇、膦酸、或羧酸,以及位于半導(dǎo)體鰭狀物內(nèi)的且至少在阻擋材料之下的注入?yún)^(qū)。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,集成電路還包括位于阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間的阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán),其中,阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán)包括以下材料中的至少一種:硅氧烷、甲硅烷基氯化物、烯烴、炔烴、胺、磷化氫、硫醇、膦酸、或羧酸,以及位于半導(dǎo)體鰭狀物內(nèi)的且至少在阻擋材料之下的注入?yún)^(qū),其中,注入?yún)^(qū)包括以下材料中的至少一種:氮、氧、硼、磷、砷、銻、碳、氬、氦、或氙。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,集成電路還包括位于阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間的阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán)或阻擋自組裝單層分子尾部中的至少一個(gè)和/或半導(dǎo)體鰭狀物內(nèi)的且至少在阻擋材料之下的注入?yún)^(qū)。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,阻擋材料包括氧化硅,柵極側(cè)壁間隔體包括氮化硅,柵極包括柵極疊置體,柵極疊置體包括高k柵極電介質(zhì)和位于高k柵極電介質(zhì)上的金屬柵極。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,阻擋材料包括以下材料中的至少一種:氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、氧化鋁,并且其中,集成電路還包括柵極側(cè)壁間隔體之下的底切部分。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,柵極側(cè)壁間隔體包括以下材料中的至少一種:氧化硅、硅、氮、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅、氮化硼、碳化硼、碳氮化硼、磷化硼、硫化硼、聚磷腈、或氧化鋁,并且其中,柵極側(cè)壁間隔體包括鄰近半導(dǎo)體鰭狀物的錐形部分。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,阻擋材料包括以下材料中的至少一種:氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、或氧化鋁和/或柵極側(cè)壁間隔體包括以下材料中的至少一種:氧化硅、硅、氮、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅、氮化硼、碳化硼、碳氮化硼、磷化硼、硫化硼、聚磷腈、或氧化鋁。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,集成電路還包括位于柵極側(cè)壁間隔體之下的底切部分和/或柵極側(cè)壁間隔體包括鄰近半導(dǎo)體鰭狀物的錐形部分。
進(jìn)一步根據(jù)第二實(shí)施例,半導(dǎo)體鰭狀物包括底切鰭狀物,該底切鰭狀物包括納米線,并且柵極大體上環(huán)繞半導(dǎo)體鰭狀物。
在一個(gè)或多個(gè)第三實(shí)施例中,一種系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器和處理器,處理器耦合到存儲(chǔ)器,該處理器包括晶體管,該晶體管包括設(shè)置在半導(dǎo)體鰭狀物的至少第一部分之上的柵極、鄰近柵極的柵極側(cè)壁間隔體、以及位于半導(dǎo)體鰭狀物的第二部分與柵極間隔體之間的阻擋材料,其中,柵極側(cè)壁間隔體相對(duì)于阻擋材料具有蝕刻選擇性。
進(jìn)一步根據(jù)第三實(shí)施例,晶體管還包括位于阻擋材料與柵極側(cè)壁間隔體之間的阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán),其中,阻擋自組裝單層分子頭部基團(tuán)包括以下材料中的至少一種:硅氧烷、甲硅烷基氯化物、烯烴、炔烴、胺、磷化氫、硫醇、膦酸、或羧酸。
進(jìn)一步根據(jù)第三實(shí)施例,晶體管還包括位于半導(dǎo)體鰭狀物內(nèi)的且至少在阻擋材料之下的注入?yún)^(qū)。
進(jìn)一步根據(jù)第三實(shí)施例,阻擋材料包括氧化硅,柵極側(cè)壁間隔體包括氮化硅,并且柵極包括柵極疊置體,柵極疊置體包括高k柵極電介質(zhì)和位于高k柵極電介質(zhì)上的金屬柵極。
將認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明不限于這樣描述的實(shí)施例,但是可以在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下利用修改和更改來(lái)實(shí)施。例如,以上實(shí)施例可以包括特征的特定組合。然而,以上實(shí)施例不限于這點(diǎn),并且在不同的實(shí)施方式中,以上實(shí)施例可以包括僅執(zhí)行這些特征的子集,執(zhí)行這些特征的不同順序、執(zhí)行這些特征的不同組合、和/或執(zhí)行除了明確列出的那些特征以外的另外的特征。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求賦予的等同形式的全部范圍來(lái)確定。