[发明专利]形成自对准栅极及源/漏接触以及所得装置在审

专利信息
申请号: 201910635745.8 申请日: 2019-07-15
公开(公告)号: CN110828554A 公开(公告)日: 2020-02-21
发明(设计)人: 朱利安·弗罗吉尔;谢瑞龙;朴灿柔;程慷果 申请(专利权)人: 格芯公司
主分类号: H01L29/417 分类号: H01L29/417;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
代理公司: 北京戈程知识产权代理有限公司 11314 代理人: 程伟;王锦阳
地址: 英属开曼群*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 形成 对准 栅极 漏接 以及 所得 装置
【说明书】:

发明涉及形成自对准栅极及源/漏接触以及所得装置,其中,一种方法包括:形成主动层;在该主动层的沟道区上方形成栅极结构;邻近该栅极结构形成侧间隙壁;邻近该侧间隙壁形成第一介电层;凹入该栅极结构以界定栅极空腔;在该栅极空腔中形成内间隙壁;在该栅极空腔中形成覆盖层;凹入该第一介电层及该侧间隙壁,以暴露该覆盖层的侧壁表面;移除该内间隙壁,以界定第一间隙壁空腔;在该间隙壁空腔中并接触该覆盖层的侧壁表面形成上间隙壁;在该上间隙壁及该覆盖层上方形成第二介电层;以及形成至少部分嵌入该第二介电层中并接触该上间隙壁的表面的第一接触结构。

技术领域

本申请通常涉及半导体装置的制造,尤其涉及用于利用牺牲栅极覆盖间隙壁(sacrificial gate cap spacer)形成自对准栅极及源/漏接触的方法以及所得装置。

背景技术

通常,由于当前集成电路中的大量半导体装置(也就是电路元件,例如晶体管、电阻器、电容器等)以及所需的复杂布局,各半导体装置例如晶体管、电容器等的电性连接或“线路布置”无法在制造这些半导体装置的同一装置层级内建立。因此,在包括形成于该产品的该装置层级上方的多个堆叠式“金属化层”的金属化系统中形成各种电性连接,其构成该集成电路(IC)产品的总体线路图案。

为正常工作,对于典型的晶体管,针对该晶体管的导电栅极结构、源区及漏区形成独立的导电路径。该制程的部分包括形成通常所谓的装置层级接触,也就是,用于建立与该晶体管装置的源/漏区的电性连接的多个所谓“CA接触”结构,以及用于建立与该晶体管装置的栅极结构的电性连接的栅极接触结构(有时被称为“CB接触”结构)。该CB栅极接触通常垂直位于围绕该晶体管装置的隔离材料上方,也就是,该CB栅极接触通常不位于主动区上方,但在一些先进架构中它可能位于主动区上方。

该CB栅极接触通常位于隔离区上方,以避免或减少在该CB栅极接触与形成于邻近该晶体管的栅极结构的该晶体管的源/漏区中的导电源/漏结构(例如,沟槽硅化物(trenchsilicide;TS)结构)之间形成电性短路的概率。通常,也有设计规则规定在该CB栅极接触与该导电源/漏结构之间必须保持的最小间距,以试图防止此类电性短路。不幸的是,存在与该CB栅极接触仅位于隔离区上方的要求相关联的面积损失。此外,绝缘材料(通常采用至少侧间隙壁的形式)位于栅极结构与位于该栅极结构的相对侧上的导电源/漏结构之间。该间隙壁通常由具有例如约7-8的较高k值的氮化硅制成。由于晶体管的该物理配置,栅极-接触(gate-to-contact)电容器被定义,其中,栅极电极充当该电容器的导电板,导电源/漏结构充当该电容器的另一个导电板,且间隙壁位于该两个导电板之间。此栅极-接触电容器在本质上是寄生的,因为每当开启(on)与关闭(off)该晶体管装置时,此电容器必须充电与放电,所有这些导致延迟该装置的开关速度。

本申请提供可避免或至少减少上述问题的其中一个或多个的影响的各种方法及所得装置。

发明内容

下面提供本发明的简要总结,以提供本发明的一些方面的基本理解。本发明内容并非详尽概述本发明。其并非意图识别本发明的关键或重要元件或划定本发明的范围。其唯一目的在于提供一些简化形式的概念,作为后面所讨论的更详细说明的前序。

一般来说,本申请涉及利用牺牲栅极覆盖间隙壁形成自对准栅极及源/漏接触的各种方法以及所得装置。一种示例装置包括:除其它以外,主动层,位于该主动层的沟道区上方的栅极结构,邻近该栅极结构的侧间隙壁,位于该栅极结构上方的覆盖层,接触该覆盖层的侧壁表面以及该栅极结构的上表面的一部分的上间隙壁(upper spacer),位于该上间隙壁及该覆盖层上方的第二介电层,以及至少部分嵌入该第二介电层中并接触该上间隙壁的表面的第一接触结构。

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