非平面晶體管的源極/漏極觸點(diǎn)的制作方法
【專利說(shuō)明】非平面晶體管的源極/漏極觸點(diǎn)
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01180074516.5、申請(qǐng)日為2011年10月1日、發(fā)明名稱為“非平面晶體管的源極/漏極觸點(diǎn)”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本描述的實(shí)施例通常涉及微電子設(shè)備制造領(lǐng)域，且更具體地涉及在非平面晶體管內(nèi)的源極/漏極觸點(diǎn)的制造。
【附圖說(shuō)明】
[0003]本公開(kāi)的主題在說(shuō)明書的結(jié)論部分中被特別指出和明確地主張。根據(jù)結(jié)合附圖所做出的以下描述和所附權(quán)利要求，本公開(kāi)的前述和其它特征將變得更充分明顯。應(yīng)理解，附圖僅示出根據(jù)本公開(kāi)的幾個(gè)實(shí)施例，且因此不應(yīng)被考慮為其范圍的限制。將通過(guò)附圖的使用以附加的特性和細(xì)節(jié)來(lái)描述本公開(kāi)，以便可更容易確定本公開(kāi)的優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0004]圖1是根據(jù)本描述的實(shí)施例的非平面晶體管的透視圖。
[0005]圖2示出在微電子襯底中或上形成的非平面晶體管的側(cè)截面視圖。
[0006]圖3示出根據(jù)本描述的實(shí)施例沉積在圖2的非平面晶體管鰭片之上的犧牲材料的側(cè)截面視圖。
[0007]圖4示出根據(jù)本描述的實(shí)施例在所沉積的犧牲材料中形成的溝槽以暴露出圖3的非平面晶體管鰭片的一部分的側(cè)截面視圖。
[0008]圖5示出根據(jù)本描述的實(shí)施例形成在圖4的溝槽中的犧牲柵極的側(cè)截面視圖。
[0009]圖6示出根據(jù)本描述的實(shí)施例在圖5的犧牲材料的移除之后的犧牲柵極的側(cè)截面視圖。
[0010]圖7示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的沉積在圖6的犧牲柵極和微電子襯底之上的共形介電層的側(cè)截面視圖。
[0011]圖8示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的由圖7的共形介電層形成的柵極隔板的側(cè)截面視圖。
[0012]圖9示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的在圖8的柵極隔板的任一側(cè)上形成在非平面晶體管鰭片中的源極區(qū)和漏極區(qū)的側(cè)截面視圖。
[0013]圖10示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的沉積在圖9的柵極隔板、犧牲柵極、非平面晶體管鰭片和微電子襯底之上的第一介電材料的側(cè)截面視圖。
[0014]圖11示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的圖10在平面化第一介電材料以暴露出犧牲柵極的頂表面之后的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0015]圖12示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的圖11在移除犧牲柵極以形成柵極溝槽之后的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0016]圖13示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的圖12在形成相鄰于柵極隔板之間的非平面晶體管鰭片的柵極電介質(zhì)之后的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0017]圖14示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的沉積在圖13的柵極溝槽中的導(dǎo)電柵極材料的側(cè)截面視圖。
[0018]圖15示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的圖14在移除多余的導(dǎo)電柵極材料以形成非平面晶體管柵極之后的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0019]圖16示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的圖15在蝕刻掉非平面晶體管柵極的一部分以形成凹進(jìn)的非平面晶體管柵極之后的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0020]圖17示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的在將覆蓋(capping)介電材料沉積在源自凹進(jìn)的非平面晶體管柵極而形成的凹槽中之后的圖16的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0021]圖18示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的在移除多余的覆蓋介電材料以在非平面晶體管柵極上形成覆蓋結(jié)構(gòu)之后的圖17的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0022]圖19示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的沉積在圖18的第一介電材料層、柵極隔板和犧牲柵極頂表面之上的第二介電材料的側(cè)截面視圖。
[0023]圖20示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的在圖19的第二介電材料上圖案化的蝕刻掩模的側(cè)截面視圖。
[0024]圖21示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的通過(guò)圖20的第一和第二介電材料形成的接觸開(kāi)口的側(cè)截面視圖。
[0025]圖22示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的圖21在移除蝕刻掩模之后的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
[0026]圖23示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的在圖22的接觸開(kāi)口中形成的含鈦接觸界面層的側(cè)截面視圖。
[0027]圖24示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的在含鈦接觸界面層與在非平面晶體管鰭片中形成的源極/漏極區(qū)之間分立地形成的硅化鈦界面的側(cè)截面視圖。
[0028]圖25示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的沉積在圖24的接觸開(kāi)口中的導(dǎo)電接觸材料的側(cè)截面視圖。
[0029]圖26示出根據(jù)本描述的實(shí)施例的圖25在移除多余的導(dǎo)電接觸材料以形成源極/漏極觸點(diǎn)之后的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在以下詳細(xì)描述中，參考附圖，其作為例證示出所主張的主題可被實(shí)施的特定實(shí)施例。這些實(shí)施例足夠詳細(xì)地被描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┰撝黝}。應(yīng)理解，各種實(shí)施例雖然是不同的，但不一定是相互排他的。例如，結(jié)合一個(gè)實(shí)施例在本文描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性在不偏離所主張的主題的精神和范圍的情況下，可在其它實(shí)施例內(nèi)實(shí)現(xiàn)。在該說(shuō)明書中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的提及意指結(jié)合該實(shí)施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明內(nèi)包含的至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中。因此，短語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”或“在實(shí)施例中”的使用并不一定指同一實(shí)施例。此外，應(yīng)理解，在每個(gè)所公開(kāi)的實(shí)施例內(nèi)各個(gè)元件的位置或布置在不偏離所主張的主題的精神和范圍的情況下可被修改。以下詳細(xì)描述因此不應(yīng)在限制的意義上被理解，且主題的范圍只由合適地被解釋的所附權(quán)利要求連同所附權(quán)利要求所給予權(quán)利的等效形式的完全范圍來(lái)限定。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記在幾個(gè)視圖中始終指相同或相似的元件或功能，并且在本文描繪的元件不一定彼此按比例，更確切地，各個(gè)元件可被放大或減小，以便在本描述的上下文中更容易理解這些元件。
[0031]在非平面晶體管(例如三柵極晶體管和FinFET)的制造中，非平面半導(dǎo)體主體可用于利用非常小的柵極長(zhǎng)度(例如小于大約30nm)形成能夠完全耗盡的晶體管。這些半導(dǎo)體主體通常是鰭片形狀的，且因此通常被稱為晶體管“鰭片(fin)”。例如在三柵極晶體管中，晶體管鰭片具有形成在塊半導(dǎo)體襯底或絕緣體上硅襯底上的頂表面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁。柵極電介質(zhì)可形成在半導(dǎo)體主體的頂表面和側(cè)壁上，且柵極電極可形成在半導(dǎo)體主體的頂表面上的柵極電介質(zhì)之上并與半導(dǎo)體主體的側(cè)壁上的柵極電介質(zhì)相鄰。因此，因?yàn)闁艠O電介質(zhì)和柵極電極相鄰于半導(dǎo)體主體的三個(gè)表面，形成三個(gè)單獨(dú)的溝道和柵極。因?yàn)榫哂腥齻€(gè)單獨(dú)的溝道形成，因此當(dāng)晶體管被接通時(shí)，半導(dǎo)體主體可被完全耗盡。關(guān)于finFET晶體管，柵極材料和電極只接觸半導(dǎo)體主體的側(cè)壁，使得形成兩個(gè)單獨(dú)的溝道(而不是在三柵極晶體管中的三個(gè))。
[0032]本描述的實(shí)施例涉及在非平面晶體管內(nèi)的源極/漏極觸點(diǎn)的形成，其中可在源極/漏極的形成中使用含鈦接觸界面，其中分立的硅化鈦形成在含鈦界面和含硅源極/漏極結(jié)構(gòu)之間。
[0033]圖1是包括形成在至少一個(gè)晶體管鰭片上的至少一個(gè)柵極的非平面晶體管100的透視圖，晶體管鰭片形成在微電子襯底102上。在本公開(kāi)的實(shí)施例中，微電子襯底102可以是單晶硅襯底。微電子襯底102也可以是其它類型的襯底，例如絕緣體上硅(“SOI”)、鍺、砷化鎵、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵、銻化鎵等，上述任一材料可與硅組合。
[0034]被示為三柵極晶體管的非平面晶體管可包括至少一個(gè)非平面晶體管鰭片112。非平面晶體管鰭片112可具有頂表面114和一對(duì)橫向相對(duì)的側(cè)壁，分別是側(cè)壁116和相對(duì)的側(cè)壁 118。
[0035]如在圖1中進(jìn)一步示出的，至少一個(gè)非平面晶體管柵極122可形成在非平面晶體管鰭片112之上?？赏ㄟ^(guò)在非平面晶體管鰭片頂表面114上或相鄰于非平面晶體管鰭片頂表面114以及在非平面晶體管鰭片側(cè)壁116和相對(duì)的非平面晶體管鰭片側(cè)壁118上或相鄰于非平面晶體管鰭片側(cè)壁1