16和相對(duì)的非平面晶體管鰭片側(cè)壁118而形成柵極介電層124,來(lái)制造非平面晶體管柵極122。柵極電極126可在柵極介電層124上或相鄰于柵極介電層124而形成。在本公開的一個(gè)實(shí)施例中,非平面晶體管鰭片112可在基本垂直于平面晶體管柵極122的方向上延伸。
[0036]柵極介電層124可由任何公知的柵極介電材料形成,柵極介電材料包括但不限于二氧化娃(Si02)、氧氮化娃(S1xNy)、氮化娃(Si3N4)、以及高k介電材料,例如氧化給、氧化給娃、氧化鑭、氧化鑭鋁、氧化錯(cuò)、氧化錯(cuò)娃、氧化鉭、氧化鈦、氧化鋇鎖鈦、氧化鋇鈦、氧化鎖鈦、氧化釔、氧化鋁、氧化鉛鈧鉭、以及鈮酸鉛鋅。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,可通過(guò)公知的技術(shù)(例如通過(guò)共形地沉積柵極介電材料并隨后使用公知的光刻法圖案化柵極介電材料以及蝕刻技術(shù))來(lái)形成柵極介電層124。
[0037]柵極電極126可由任何合適的柵極電極材料形成。在本公開的實(shí)施例中,柵極電極126可由材料(包括但不限于多晶硅、鎢、釕、鈀、鉑、鈷、鎳、鉿、鋯、鈦、鉭、鋁、碳化鈦、碳化鋯、碳化鉭、碳化鉿、碳化鋁、其它金屬碳化物、金屬氮化物和金屬氧化物)來(lái)形成。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,可通過(guò)公知的技術(shù)(例如通過(guò)覆蓋沉積柵極電極材料,并隨后使用公知的光刻法圖案化柵極電極材料及蝕刻技術(shù))來(lái)形成柵極電極126。
[0038]源極區(qū)和漏極區(qū)(在圖1中未示出)可形成在柵極電極126的相對(duì)側(cè)的非平面晶體管鰭片112中。在一個(gè)實(shí)施例中,如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,可通過(guò)摻雜非平面晶體管鰭片112來(lái)形成源極區(qū)和漏極區(qū)。在另一實(shí)施例中,如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,可通過(guò)移除非平面晶體管鰭片112的部分并利用合適的材料代替這些部分以形成源極區(qū)和漏極區(qū),來(lái)形成源極區(qū)和漏極區(qū)。
[0039]圖2-26示出制造非平面晶體管的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)截面視圖,其中圖2-5是沿著圖1中的箭頭A-A和B-B的視圖,圖6-15是沿著圖1中的箭頭A-A的視圖,且圖16-26是沿著圖1中的箭頭C-C的視圖。
[0040]如圖2所示,可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)通過(guò)蝕刻微電子襯底102或通過(guò)在微電子襯底102上形成非平面晶體管鰭片112,來(lái)形成非平面晶體管鰭片112。如圖3所示,犧牲材料132可沉積在非平面晶體管鰭片112之上,如圖3所示;并且如圖4所示,溝槽134可形成在犧牲材料132中,以暴露出非平面晶體管鰭片112的一部分。犧牲材料132可以是本領(lǐng)域中已知的任何合適的材料,且溝槽134可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)(包括但不限于光刻掩蔽和蝕刻)來(lái)形成。
[0041]如圖5所示,犧牲柵極136可形成在溝槽134(見圖4)中。犧牲柵極136可以是任何合適的材料,例如多晶硅材料等,并可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)(包括但不限于化學(xué)氣相沉積(“CVD”)和物理氣相沉積(“PVD”))沉積在溝槽134(見圖4)中。
[0042]如圖6所示,可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)(例如選擇性地蝕刻犧牲材料132)來(lái)移除圖5的犧牲材料132,以暴露出犧牲柵極136。如圖7所示,共形的介電層142可沉積在犧牲柵極136和微電子襯底102之上。共形介電層142可以是任何合適的材料,包括但不限于氮化硅(Si3N4)和碳化硅(SiC),并可通過(guò)任何合適的技術(shù)(包括但不限于原子層沉積(“ALD”))來(lái)形成。
[0043]如圖8所示,可例如通過(guò)使用合適的蝕刻劑進(jìn)行定向蝕刻來(lái)蝕刻圖7的共形介電層142,以在犧牲柵極136的側(cè)壁146上形成柵極隔板144,同時(shí)基本移除與微電子襯底102和犧牲柵極136的頂表面148相鄰的共形介電材料層142。應(yīng)理解,鰭片隔板(未示出)可在柵極隔板144的形成期間同時(shí)形成在非平面晶體管鰭片112的側(cè)壁116和118(見圖1)上。
[0044]如圖9所不,含娃源極區(qū)150a和含娃漏極區(qū)150b可形成在柵極隔板144的任一側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中,含硅源極區(qū)150a和含硅漏極區(qū)150b可利用注入摻雜劑來(lái)形成在非平面晶體管鰭片112中。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,摻雜劑注入是將雜質(zhì)引入到半導(dǎo)體材料中用于改變其導(dǎo)電性和電子特性的目的的過(guò)程。這通常通過(guò)被統(tǒng)稱為“摻雜劑”的P型離子(例如,硼)或N型離子(例如,磷)的離子注入來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施例中,可通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)(例如蝕刻)來(lái)移除非平面晶體管鰭片112的部分,并可形成含硅源極區(qū)150a和含硅漏極區(qū)150b來(lái)代替被移除的部分。含硅源極區(qū)150a和含硅漏極區(qū)可在下文中被統(tǒng)稱為“含硅源極/漏極區(qū)150”。
[0045]如圖10所示,第一介電材料層152可沉積在柵極隔板144、犧牲柵極頂表面148、非平面晶體管鰭片112和微電子襯底102之上。第一介電材料層152可被平面化以暴露出犧牲柵極頂表面148,如圖11所示??赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)(包括但不限化學(xué)機(jī)械拋光(CMP))來(lái)實(shí)現(xiàn)第一介電材料層152的平面化。
[0046]如圖12所示,圖11的犧牲柵極136可被移除以形成柵極溝槽154。可通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)(例如選擇性蝕刻)來(lái)移除犧牲柵極136。如圖13所示,也如圖1所示的柵極介電層124可被形成以鄰接非平面晶體管鰭片112,如前面討論的。
[0047]如圖14所示,導(dǎo)電柵極材料156可沉積在柵極溝槽154中,且可移除多余的導(dǎo)電柵極材料156(例如不在圖12的柵極溝槽154內(nèi)的導(dǎo)電柵極材料156),以形成非平面晶體管柵極電極126(也見圖1),如圖15所示。前面已討論了形成柵極電極126的材料和方法。可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)(包括但不限于化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)、蝕刻等)來(lái)實(shí)現(xiàn)多余的導(dǎo)電柵極材料156的移除。
[0048]如圖16所示,非平面晶體管柵極126的一部分可被移除以形成凹槽158和凹進(jìn)的非平面晶體管柵極162。可通過(guò)任何已知的技術(shù)(包括但不限于濕或干蝕刻)來(lái)實(shí)現(xiàn)移除。如圖17所示,覆蓋介電材料164可被沉積以填充圖16的凹槽158。覆蓋介電材料164可以是任何合適的材料,包括但不限于氮化硅(Si3N4)和碳化硅(SiC),并可以通過(guò)任何合適的沉積技術(shù)來(lái)形成。覆蓋介電材料164可被平面化,以移除多余的覆蓋介電材料164(例如不在圖16的凹槽內(nèi)的覆蓋介電材料164),以在凹進(jìn)的非平面晶體管柵極162上且在柵極隔板144之間形成覆蓋結(jié)構(gòu)166,如圖18所示??赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)(包括但不限于化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)、蝕刻等)來(lái)實(shí)現(xiàn)多余的覆蓋介電材料164的移除。
[0049]如圖19所示,第二介電材料層168可沉積在第一介電材料層152、柵極隔板144和覆蓋結(jié)構(gòu)166之上。第二介電材料層168可通過(guò)任何已知的沉積技術(shù)由任何合適的介電材料(包括二氧化硅(Si02)、氧氮化硅(S1xNy)和氮化硅(Si3N4))來(lái)形成。如圖20所示,可通過(guò)公知的光刻技術(shù)在第二介電材料層168上以至少一個(gè)開口 174圖案化蝕刻掩模172。
[0050]如圖21所示,可通過(guò)蝕刻穿過(guò)圖20的蝕刻掩模開口174而穿過(guò)第一介電材料層152和第二介電材料層168,來(lái)形成接觸開口 182以暴露出源極/漏極區(qū)150的一部分。圖21的蝕刻掩模172可其后被移除,如圖22所示。在一個(gè)實(shí)施例中,第一介電材料層152和介電材料層168不同于柵極隔板144和覆蓋結(jié)構(gòu)166的介電材料,使得對(duì)第一介電材料層152和第二介電材料層168的蝕刻對(duì)于柵極隔板144和覆蓋結(jié)構(gòu)166而言可以是選擇性的(S卩,蝕刻得更快)。這在本領(lǐng)域中被稱為自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。
[0051 ]如圖23所示,含鈦接觸界面層184可共形地沉積在接觸開口 182中,以鄰接源極/漏極區(qū)150所暴露的部分,其中含鈦接觸界面層184充當(dāng)主要功函數(shù)金屬,如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的。在一個(gè)實(shí)施例中,含鈦接觸界面層184包括