專(zhuān)利名稱(chēng)：用于雙柵極晶體管半導(dǎo)體制造方法的限制性間隔件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及利用雙柵極或“翼片(fin)”FET晶體管的半導(dǎo)體制造方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)具有這樣的結(jié)構(gòu)其中在晶體管溝道區(qū)之上柵電極被中間柵電介質(zhì)膜取代。在該溝道之下的區(qū)域包括體型襯底或者外延膜。通過(guò)將偏壓施加給柵電極運(yùn)行晶體管。體型材料同樣地接地或被偏壓到恒定電壓。因此，常規(guī)的晶體管可以被描述為具有單側(cè)柵極，因?yàn)闁艠O僅存在于該溝道的一側(cè)(即之上)。
一般認(rèn)為，單側(cè)柵極晶體管固有地具有在操作上的特性，包括泄漏電流、驅(qū)動(dòng)電流和亞閾值斜率，它們都小于理想值。這些參數(shù)在低功率應(yīng)用中(比如無(wú)線技術(shù)中)特別嚴(yán)格。已經(jīng)提出了多柵極晶體管結(jié)構(gòu)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，在這種多柵極結(jié)構(gòu)中柵電介質(zhì)和柵電極形成在晶體管溝道的兩側(cè)(或更多側(cè))上。
多柵極晶體管的一個(gè)實(shí)例是“翼片”FET，如此命名是因?yàn)榫w管溝道是設(shè)置在下面的襯底之上的硅的翼片或壁。柵電介質(zhì)形成在翼片的表面上，并且柵電極通過(guò)淀積并構(gòu)圖多晶硅或另一適合的材料而形成。翼片的暴露的部分(即沒(méi)有被柵電極覆蓋的部分)在所完成的晶體管結(jié)構(gòu)中用作源極/漏極區(qū)。
減小在源極/漏極區(qū)中的電阻率對(duì)于包括多柵極晶體管的高性能晶體管的設(shè)計(jì)比較重要。這個(gè)目標(biāo)通常至少部分地通過(guò)使用硅化物處理實(shí)現(xiàn)，在這種硅化物處理中與硅反應(yīng)的材料比如鈦淀積在晶體管上并在爐中被加熱。在這個(gè)加熱步驟中，只要淀積的材料接觸暴露的硅就形成硅化物。暴露的硅包括暴露的源極/漏極區(qū)和基于硅的柵電極的上表面。通過(guò)在所暴露的硅面上有選擇性地生長(zhǎng)硅或硅鍺至少可以部分地使得源極/漏極區(qū)的電阻率進(jìn)一步降低。為防止在硅化物處理過(guò)程中在柵極和源極/漏極區(qū)之間形成電短路，在硅化物淀積之前在柵極側(cè)壁附近形成電介質(zhì)間隔件。硅化物材料不與下面的電介質(zhì)反應(yīng)。然后在硅化物加熱處理之后清除沒(méi)有反應(yīng)的硅化物材料。
在基于翼片的處理中，如上文描述的常規(guī)的處理具有不理想的結(jié)果。具體地，在柵極蝕刻之后形成的電介質(zhì)間隔件不僅形成在柵電極側(cè)壁上，而且還形成在源極/漏極區(qū)中垂直取向的主翼片表面上(即沒(méi)有被柵電極覆蓋的翼片的區(qū)域)。因此，在間隔件形成之后，暴露出來(lái)的并能夠被硅化的源極/漏極區(qū)部分僅僅是沿著非常小的翼片頂部表面。理想的是利用有選擇性外延處理或者硅化處理或者兩者的處理，在這種處理中暴露主翼片表面以用于硅化和/或選擇性外延處理，同時(shí)仍然防止柵極到源極/漏極的短路。

發(fā)明內(nèi)容
上文所述的問(wèn)題通過(guò)包括形成覆蓋襯底的硅翼片的半導(dǎo)體制造方法解決。柵電介質(zhì)形成在翼片的主表面上。柵電極形成在翼片的至少兩個(gè)表面上。在各種不同的實(shí)施例中，柵極材料可以包括一種或多種如下的材料的組合包括多晶硅、多晶硅鍺、氮化鈦和氮化鉭硅。然后在柵電極的側(cè)壁附近有選擇性地形成電介質(zhì)間隔件并且將其限制在此，由此留下大部分主翼片表面被露出。此后，硅化物形成在主翼片表面上。在一個(gè)實(shí)施例中柵電極的形成包括將導(dǎo)電柵極材料淀積在翼片和襯底上，將頂蓋層淀積在導(dǎo)電柵極材料上，對(duì)頂蓋層之上的光致抗蝕劑構(gòu)圖，以及通過(guò)處于如下位置的經(jīng)構(gòu)圖的光致抗蝕劑蝕刻穿過(guò)頂蓋層和導(dǎo)電柵極材料其中蝕刻產(chǎn)生了小于頂蓋層的寬度的導(dǎo)電柵極材料寬度，以便在(其中可以形成限制性間隔件的)導(dǎo)電柵極材料的側(cè)壁附近的頂蓋層下形成空隙。


通過(guò)參考下文結(jié)合附圖的描述將會(huì)更好地理解本發(fā)明及其進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。
附圖1-12所示為形成被限制到柵電極側(cè)壁的間隔件的方法的第一實(shí)施例，其具有表示在處理步驟順序中所選擇的步驟的一系列部分截面剖視圖；附圖13-19所示為形成被限制到柵電極側(cè)壁的間隔件的方法的第二實(shí)施例，其具有表示在處理步驟順序中所選擇的步驟的一系列部分截面剖視圖；和附圖20-28所示為形成被限制到柵電極側(cè)壁的間隔件的方法的第三實(shí)施例，其具有表示在處理步驟順序中所選擇的步驟的一系列部分截面剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)地參考本發(fā)明目前優(yōu)選的實(shí)施例，它們的實(shí)例在附圖中示出。應(yīng)該注意的是，附圖是簡(jiǎn)化的形式，并沒(méi)有按照精確的比例。雖然本發(fā)明在此參考某些所示出的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是這些實(shí)施例僅僅是舉例，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。下文詳細(xì)描述的目的是覆蓋落在通過(guò)附加的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的改進(jìn)、變更以及等同物。
將會(huì)理解的是，在此所描述的方法步驟和結(jié)構(gòu)沒(méi)有覆蓋集成電路制造的完整處理流程。本發(fā)明通過(guò)結(jié)合本領(lǐng)域中常規(guī)地使用的各種集成電路制造技術(shù)實(shí)施，在此僅僅包括了為理解本發(fā)明所需要的普通地實(shí)施的處理步驟。
一般地說(shuō)，本發(fā)明涉及使用硅翼片的多柵極晶體管的形成。在執(zhí)行隨后的外延或硅化物處理過(guò)程之前，未被柵電極覆蓋的主翼片表面部分一直暴露到硅。暴露在翼片中的硅提高了隨后處理的效率，并且形成了具有提高的電阻率和/或接觸電阻的源極/漏極區(qū)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，附圖1至12所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的半導(dǎo)體制造處理順序。在所描述的實(shí)施例中，翼片被首先形成在下面的襯底上。翼片用作最終晶體管的溝道區(qū)和源極/漏極區(qū)。在所描述的處理流程中，翼片通過(guò)如下方式形成在包括硅襯底部分104和電介質(zhì)部分102的襯底101上淀積電介質(zhì)層106比如氮化硅層。在其它的實(shí)施例中，頂部電介質(zhì)層106是可選擇的。在一種實(shí)施例中，絕緣體上硅(SOI)晶片在下面的硅塊材部分(沒(méi)有繪制)上提供淺的單晶硅部分104和氧化硅部分102。在另一實(shí)施例中，所描述的襯底101可以通過(guò)在已存在的硅襯底上淀積氧化物(或其它的電介質(zhì))層102和硅層104而形成。
如附圖2和附圖3的截面圖所示，然后通過(guò)如下的過(guò)程形成硅翼片114對(duì)在附圖1的電介質(zhì)層106上覆蓋的光致抗蝕劑層進(jìn)行構(gòu)圖，曝光并顯影光致抗蝕劑層，以及蝕刻通過(guò)層104和106的曝光部分以留下翼片114和頂蓋電介質(zhì)部分116。如附圖2所示，在下面的襯底上的翼片114的垂直移位大致等于W/2，其中W表示在公知的比率W/L中的最終晶體管的電學(xué)寬度，比率W/L是晶體管的源極/漏極電流的主要決定因素。1/2的因子考慮了晶體管的兩側(cè)特性。因?yàn)槎鄸艠O晶體管(至少)具有兩個(gè)活性表面，因此翼片的每個(gè)面對(duì)晶體管的寬度都有影響。
參考附圖4和5的橫截面視圖，柵電介質(zhì)層120形成在翼片114的主表面上，第一層122形成在翼片114和襯底層102上，頂蓋層124淀積在第一層上。第一層122最終用作多柵極晶體管的柵電極。在優(yōu)選的實(shí)施例中，第一層122是多晶硅層，而頂蓋層124的材料被選擇成相對(duì)于該材料可以有選擇性地蝕刻第一層124。在第一層122例如是多晶硅的實(shí)施例中，頂蓋層124可以是電介質(zhì)，比如氧化物(例如SiO2)或氮化物(例如氮化硅)。在希望減小柵電極的電阻率的另一實(shí)施例中，頂蓋層124是導(dǎo)電材料比如氮化鈦等。在利用兩種導(dǎo)電材料的另一實(shí)施例中，第一層122是導(dǎo)電層比如硅鍺，同時(shí)頂蓋層124是多晶硅。
在一種實(shí)施例中柵電介質(zhì)層120的形成通過(guò)下面的翼片114的熱氧化作用而實(shí)現(xiàn)。在其它的實(shí)施例中，柵電介質(zhì)層120包括淀積的非導(dǎo)電的高-K的金屬氧化物(例如氧化鉿)或金屬硅酸鹽(例如硅酸鉿)。
現(xiàn)在參考附圖6的視圖(截面)和附圖7(平面)，通過(guò)使用常規(guī)的光刻技術(shù)，通過(guò)首先形成覆蓋附圖4和5的頂蓋層124的經(jīng)構(gòu)圖的光致抗蝕劑層(沒(méi)有繪制出)形成柵電極131。在光刻步驟之后，蝕刻頂蓋層124和第一層122以產(chǎn)生如圖所示的柵結(jié)構(gòu)131。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的蝕刻順序包括其中對(duì)頂蓋層124進(jìn)行構(gòu)圖以形成頂蓋層部分134的第一蝕刻部分和其中進(jìn)一步蝕刻下面的第一層122的第二蝕刻部分。
第一層122的蝕刻優(yōu)選在如下的條件下使用對(duì)頂蓋層部分134具有選擇性的物質(zhì)種類(lèi)實(shí)施在該條件下產(chǎn)生第一層122的相對(duì)各向同性的蝕刻以使第一層122相對(duì)于頂蓋層部分134被底切。從這個(gè)蝕刻過(guò)程中得到的第一層部分142具有小于在它之上的頂蓋層部分134之橫向尺寸的橫向尺寸(附圖6)。在頂蓋層134的突出部分之下直接產(chǎn)生的空隙實(shí)現(xiàn)限制性間隔件的形成，這種限制性間隔件防止了在硅化物形成過(guò)程中晶體管柵極與它的源極/漏極區(qū)短路。
在第一層122是多晶硅并且頂蓋層124是耐火金屬比如氮化鈦的實(shí)施例中，蝕刻順序可以包括第一部分和第二部分，在第一部分中在高真空和偏壓下基于氯的蝕刻劑產(chǎn)生了頂蓋層的高度各向異性蝕刻，之后在第二部分中在更小的偏壓下基于氟的蝕刻劑產(chǎn)生了第一層122的有選擇性的且底切的蝕刻。
現(xiàn)在分別轉(zhuǎn)到附圖8(截面)和9(平面)，電介質(zhì)間隔件144形成在頂蓋層部分134的突出部分之下的空隙中。在一種實(shí)施例中，氮化硅淀積之后進(jìn)行各向異性蝕刻。淀積填充位于第一層部分142的側(cè)壁上的空隙，而蝕刻處理清除任何地方的氮化物，但除了受到上面的頂蓋層134保護(hù)的氮化物之外。這樣，電介質(zhì)間隔件144被局限到第一層部分142的側(cè)壁。如附圖9所示，沒(méi)有被柵結(jié)構(gòu)131覆蓋的硅翼片114的部分在間隔件144的形成之后被暴露。
暴露大部分硅翼片114，允許硅有選擇性地生長(zhǎng)在這個(gè)暴露的表面上，并且增強(qiáng)了通過(guò)隨后的硅化物和外延處理實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。參考附圖10和12，執(zhí)行有選擇性的外延生長(zhǎng)以形成附加的導(dǎo)電區(qū)或源極/漏極外延結(jié)構(gòu)150，如附圖11的截面剖視圖所示(從上面)。厚的源極/漏極外延結(jié)構(gòu)150減小源極/漏極電阻率，并且有利于隨后到達(dá)源極漏極區(qū)的觸點(diǎn)或通孔的形成。執(zhí)行硅化物化處理順序以使翼片114的暴露部分形成硅化物。在這個(gè)順序中，適當(dāng)?shù)慕饘俦热玢g或鈦被非選擇性地淀積在晶片上并進(jìn)行加熱步驟。只要金屬接觸硅，在加熱步驟中就形成了硅化物。受限制的間隔件144的存在防止了硅化物形成在第一層部分142的側(cè)壁上，由此防止了在柵極電極和源極/漏極區(qū)之間的電路的形成(短路)。通過(guò)將柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁間隔件限制到靠近柵極結(jié)構(gòu)的區(qū)域，外延結(jié)構(gòu)150基本覆蓋了硅翼片114的先前暴露的所有部分。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖13至19，描述適合于在多柵極半導(dǎo)體工藝中制造被限制到接近晶體管柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁的間隔件結(jié)構(gòu)的方法的第二實(shí)施例。在這種實(shí)施方案中，翼片以與先前參考附圖1至3所描述的相同方式形成。在如附圖3所示的翼片形成之后，形成在附圖14中的硅翼片114的主表面上所示的柵電介質(zhì)120。
在形成硅翼片114和柵電介質(zhì)120之后，執(zhí)行多晶硅淀積，之后進(jìn)行各向異性蝕刻(也稱(chēng)為間隔件蝕刻)以在硅翼片114主表面上任何地方產(chǎn)生多晶硅間隔件202(柵電介質(zhì)120設(shè)置在它們之間的中間位置)。如附圖15和16所示，頂蓋材料210設(shè)置在多晶硅間隔件材料202上。與先前描述的頂蓋材料一樣，頂蓋材料210是一種相對(duì)于在硅間隔件202中的硅能夠被有選擇性地蝕刻的材料，優(yōu)選金屬。在一種實(shí)施例中，頂蓋層210是耐火金屬比如氮化鈦或者氮化鉭硅。在另一實(shí)施例中，頂蓋材料210是多晶硅，而間隔件202使用硅鍺形成。
在形成硅間隔件202和頂蓋層210之后，使用常規(guī)的光刻以形成柵極掩模光致抗蝕劑圖形。此后，執(zhí)行柵極蝕刻和整修過(guò)程以生產(chǎn)如附圖17和18所示的柵極結(jié)構(gòu)221。柵極結(jié)構(gòu)221包括頂蓋層210的剩余部分220和多晶硅間隔件202的剩余部分212。剩余的間隔件部分212相對(duì)于在附圖17所示的頂蓋層部分220被底切。這種底切產(chǎn)生了空隙211，該空隙211形成在凸伸的頂蓋層之下的剩余間隔件部分212的側(cè)壁附近。如附圖19所示，通過(guò)淀積電介質(zhì)比如氮化硅并執(zhí)行各向異性蝕刻，在存在空隙211的地方形成電介質(zhì)間隔件230。與附圖10的電介質(zhì)間隔件144類(lèi)似，電介質(zhì)間隔件230被限制到用作柵電極的剩余的(多晶硅)間隔件部分212的側(cè)壁。暴露所述硅翼片114的剩余部分以用于隨后的硅化物處理和有選擇性的外延處理，如上文參考附圖10至12所描述。
根據(jù)本發(fā)明的限制性間隔件處理順序的第三實(shí)施例描述在附圖20至28中。在本實(shí)施例中，翼片形成順序產(chǎn)生比上面的頂蓋電介質(zhì)材料(例如氮化硅)316更薄的硅翼片314。使用相對(duì)各向同性干蝕刻整修所述硅翼片314以產(chǎn)生使頂蓋電介質(zhì)材料316從翼片314凸伸并在翼片314主表面之下和附近產(chǎn)生空間或空隙的底切效果。然后在硅膜314的主表面上形成柵電介質(zhì)(例如通過(guò)熱氧化)。附圖22所示為從上面看的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖23至25，在多晶硅(或其它適合的柵電極材料)淀積之后進(jìn)行掩模和蝕刻順序以生產(chǎn)柵電極結(jié)構(gòu)331，該柵電極結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電柵電極330和電介質(zhì)316的其余部分326。對(duì)柵電極330進(jìn)行多晶硅蝕刻隨后對(duì)層316進(jìn)行蝕刻，形成了具有如附圖23中所示的“肩狀部”外形的電介質(zhì)316的其余部分326。這可以通過(guò)留下錐形輪廓的對(duì)層316進(jìn)行的干蝕刻或者在已經(jīng)蝕刻了層316之后通過(guò)整修多晶硅來(lái)實(shí)現(xiàn)。從附圖25的頂視圖中可以看出，剩余的電介質(zhì)326包括位于由柵電極330和硅翼片314限定的四個(gè)角落中的每個(gè)角落處的角部327。四個(gè)角部327覆蓋用于形成限制性間隔件的下面的空隙。
如附圖26至28所示，電介質(zhì)間隔件340形成在電介質(zhì)326的上方角部327之下。通過(guò)淀積電介質(zhì)比如二氧化硅或氮化硅并各向異性地蝕刻已淀積的電介質(zhì)層來(lái)形成間隔件340。間隔件340因此被限制在電介質(zhì)326的角部327之下并在柵電極331的側(cè)壁附近的區(qū)域。然后可以對(duì)硅翼片314的剩余部分進(jìn)行有選擇性外延和硅化物化。
在所描述的每個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)形成限定位于柵電極側(cè)壁附近的空隙的結(jié)構(gòu)將間隔件限制到緊靠柵電極的附近，在該柵電極側(cè)壁處空隙從上面被覆蓋。然后通過(guò)淀積電介質(zhì)并各向異性地蝕刻(除了被用于限定空隙的層從上面覆蓋的地方之外的)全部地方來(lái)限制間隔件，不管該用于限定空隙的層是金屬還是電介質(zhì)比如氮化硅。一旦形成了限制性間隔件，則硅翼片的剩余的并被暴露的部分適合于硅化物化和選擇性外延。在間隔件形成之后硅翼片的暴露面積的增加有利于實(shí)現(xiàn)低電阻且高性能的晶體管。
因此，對(duì)于受益于已經(jīng)提供的本發(fā)明公開(kāi)的教導(dǎo)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明制造實(shí)現(xiàn)上文闡述的集成電路的方法是很顯然的。雖然參考本發(fā)明的特定的示例性實(shí)施例已經(jīng)描述并示出了本發(fā)明，但是并不希望本發(fā)明限于那些示例性的實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的精神的前提下可以做出變型和改進(jìn)。因此，希望在本發(fā)明內(nèi)包括落在本發(fā)明的附加的權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有這種變型和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體制造方法，包括形成覆蓋襯底的硅翼片，該翼片具有基本垂直于所述襯底的表面的第一和第二主表面；在所述硅翼片的第一和第二主表面上形成柵電介質(zhì)；形成覆蓋所述柵電介質(zhì)的柵電極；和形成被限制在所述柵電極的側(cè)壁附近的區(qū)域的電介質(zhì)間隔件，其中主翼片表面在所述電介質(zhì)間隔件的區(qū)域之外的部分被露出。
2.權(quán)利要求1的方法，其中進(jìn)一步包括通過(guò)外延生長(zhǎng)形成覆蓋所述主翼片表面的暴露部分的附加導(dǎo)電區(qū)域。
3.權(quán)利要求2的方法，其中進(jìn)一步包括在覆蓋所述主翼片表面的暴露部分的所述附加導(dǎo)電區(qū)域上形成硅化物。
4.權(quán)利要求1的方法，其中柵電極的形成限定了一部分柵電極的側(cè)壁附近的限制性區(qū)域。
5.權(quán)利要求4的方法，其中形成柵電極的步驟包括在所述翼片和襯底上淀積第一材料；在所述第一材料上淀積頂蓋層，其中至少一種蝕刻劑在所述頂蓋層和第一材料之間是有選擇性的；對(duì)覆蓋所述頂蓋層的光致抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖；根據(jù)經(jīng)構(gòu)圖的光致抗蝕劑蝕刻穿過(guò)所述頂蓋層和第一材料，其中蝕刻步驟產(chǎn)生小于所述頂蓋層的寬度的第一材料寬度，以進(jìn)一步限定在第一材料側(cè)壁附近在所述頂蓋層之下的限制性區(qū)域。
6.權(quán)利要求5的方法，其中頂蓋層是從由金屬、多晶硅、氧化物和氮化物構(gòu)成的材料組中選擇的材料。
7.權(quán)利要求6的方法，其中從包括多晶硅和硅鍺的材料組中選擇第一材料。
8.權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括非選擇性地淀積電介質(zhì)間隔件材料，并且隨后蝕刻間隔件材料以便清除除了間隔件材料已經(jīng)填充在多晶硅側(cè)壁附近的限制性區(qū)域的地方之外的任何地方的電介質(zhì)間隔件材料。
9.權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括在淀積頂蓋層之前執(zhí)行第一材料的間隔件蝕刻。
10.權(quán)利要求1的方法，其中形成硅翼片的步驟包括淀積覆蓋硅的頂蓋電介質(zhì)材料；對(duì)覆蓋所述頂蓋電介質(zhì)的光致抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖以暴露所述電介質(zhì)材料的部分；和對(duì)所述頂蓋電介質(zhì)的暴露部分和下面的硅進(jìn)行蝕刻以形成翼片，其中蝕刻步驟包括相對(duì)于所述頂蓋電介質(zhì)對(duì)硅進(jìn)行底切，其中硅翼片具有比頂蓋電介質(zhì)更薄的截面。
11.一種半導(dǎo)體制造方法，包括形成覆蓋襯底的硅翼片，其中硅翼片包括基本垂直于下面的襯底的上表面的第一和第二主表面；在所述硅翼片的主表面上形成柵電介質(zhì)層；形成與所述柵電介質(zhì)層接觸的柵電極，其中柵電極使得所述硅翼片的部分主表面被露出；在所述柵電極的側(cè)壁附近有選擇性地形成電介質(zhì)間隔件，其中電介質(zhì)間隔件的部分主翼片表面在所述電介質(zhì)間隔件形成之后仍然保持暴露狀態(tài)；和處理所述主翼片表面的暴露部分以減小它們的電阻率。
12.權(quán)利要求11的方法，其中處理主翼片表面的暴露部分的步驟包括在主翼片表面的暴露部分上外延地生長(zhǎng)硅。
13.權(quán)利要求11的方法，其中處理主翼片表面的暴露部分的步驟包括在主翼片表面的暴露部分上形成硅化物。
14.權(quán)利要求13的方法，其中形成柵電極的步驟包括在所述翼片和襯底上淀積第一材料；在第一材料上淀積頂蓋層，其中至少一種蝕刻劑在所述頂蓋層和第一材料之間是有選擇性的；對(duì)覆蓋所述頂蓋層的光致抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖；根據(jù)經(jīng)構(gòu)圖的光致抗蝕劑蝕刻穿過(guò)所述頂蓋層和第一材料，其中蝕刻步驟產(chǎn)生小于頂蓋層的寬度的第一材料寬度，以進(jìn)一步限定在第一材料側(cè)壁附近在頂蓋層之下的限制性區(qū)域。
15.權(quán)利要求14的方法，其中頂蓋層是從由金屬、多晶硅、氧化物和氮化物構(gòu)成的材料組中選擇的材料。
16.權(quán)利要求15的方法，其中從包括多晶硅和硅鍺的材料組中選擇第一材料。
17.一種在集成電路內(nèi)的晶體管，包括覆蓋襯底的硅翼片，其中硅翼片包括基本垂直于下面的襯底的表面的第一和第二主表面；在所述硅翼片的第一和第二主表面的至少一部分上的柵電介質(zhì)；覆蓋所述柵電介質(zhì)的柵電極，其中所述柵電極限定位于所述柵電極之下的所述硅翼片內(nèi)的晶體管溝道區(qū)和在所述硅翼片的剩余部分之內(nèi)的源極/漏極區(qū)；和在所述柵電極的側(cè)壁附近并且被限制在柵電極附近的電介質(zhì)間隔件。
18.權(quán)利要求17的晶體管，其中柵電極包括第一材料和覆蓋第一材料的頂蓋層，其中第一材料的寬度小于頂蓋層的寬度，其中電介質(zhì)間隔件占據(jù)凸伸在第一材料之上的頂蓋層部分之下的區(qū)域。
19.權(quán)利要求17的晶體管，其中第一材料是硅，頂蓋層是從由金屬、氧化物和氮化物構(gòu)成的材料組中選擇的材料。
20.權(quán)利要求17的晶體管，進(jìn)一步包括形成在沒(méi)有被柵電極覆蓋的硅翼片部分上的附加導(dǎo)電材料，其中被限制的間隔件阻止了在所述附加導(dǎo)電材料和柵電極之間的導(dǎo)電。
21.一種半導(dǎo)體制造方法，包括形成覆蓋襯底的硅翼片，該翼片具有基本垂直于襯底的表面的第一和第二主表面；在所述硅翼片的第一和第二主表面上形成柵電介質(zhì)；形成覆蓋所述柵電介質(zhì)的柵電極；形成覆蓋所述柵電極的頂蓋層并對(duì)所述頂蓋層進(jìn)行構(gòu)圖，其中頂蓋層形成覆蓋所述柵電極且橫向尺寸大于下面柵電極之橫向尺寸的頂蓋，進(jìn)一步形成位于柵電極的側(cè)壁附近的限制性區(qū)域；和形成被限制在柵電極側(cè)壁附近的限制性區(qū)域內(nèi)的電介質(zhì)間隔件，其中主翼片表面在電介質(zhì)間隔件的區(qū)域之外的部分被露出。
全文摘要
一種半導(dǎo)體制造方法包括形成覆蓋襯底的硅翼片。柵電介質(zhì)被形成在翼片的主表面上。柵電極形成在翼片的至少兩個(gè)表面上。然后在柵電極的側(cè)壁附近有選擇性地形成電介質(zhì)間隔件并將其限制到此處，由此離開(kāi)暴露的主翼片表面的大部分。此后，硅化物形成在主翼片表面上。在一種實(shí)施例中的柵電極的形成包括將多晶硅淀積在翼片和襯底上，將頂蓋層淀積在多晶硅上，對(duì)在頂蓋層上的光致抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖，以及通過(guò)頂蓋層進(jìn)行蝕刻。
文檔編號(hào)H01L21/4763GK1875456SQ200480031788
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者雷奧·馬修, 羅德·R·莫拉, 比奇-延·源, 塔博·A·斯蒂芬斯, 安妮·M·萬(wàn)多恩 申請(qǐng)人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司