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Gebiet der vorliegenden Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Herstellung integrierter
Schaltungen und betrifft insbesondere die Herstellung modernster Feldeffekttransistoren,
etwa MOS-Transistorstrukturen,
die mit einer Kontaktstruktur verbunden sind, die mehrere Kontaktpfropfen
aufweist.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Der
Herstellungsprozess für
integrierte Schaltungen verbessert sich auf diverse Arten, wobei ein
ständiges
Bestreben besteht, die Strukturgrößen der einzelnen Schaltungselemente
zu verringern. Gegenwärtig
und in der absehbaren Zukunft wird die Mehrzahl der integrierten
Schaltungen auf Grundlage von Siliziumbauelementen auf Grund der
guten Verfügbarkeit
von Siliziumsubstraten und auf Grund der gut etablierten Prozesstechnologie,
die sich über
die vergangenen Jahrzehnte entwickelt hat, aufgebaut. Eine Schlüsselrolle
bei der Entwicklung integrierter Schaltungen mit erhöhter Packungsdichte
und verbessertem Leistungsverhalten besteht darin, die Transistorelemente,
etwa MOS-Transistorelemente, in der Größe zu reduzieren, um damit
die hohe Anzahl an Transistorelementen bereitzustellen, die zum Herstellen
moderner CPU's mit
Speicherbauelemente erforderlich sind. Ein wichtiger Aspekt bei
der Herstellung von Feldeffekttransistoren mit geringeren Abmessungen
ist die Verringerung der Länge
der Gateelektrode, die den Aufbau eines leitenden Kanals steuert,
der das Sourcegebiet und das Draingebiet des Transistors trennt.
Die Source- und Drain-Gebiete des Transistorelements sind leitende
Halbleitergebiete mit Dotierstoffen, die eine umgekehrte Leitfähigkeitsart
im Vergleich zu den Dotierstoffen in dem umgebenden kristallinen
aktiven Gebiet, beispielsweise einem Substratgebiet, einem Wannen-
bzw. Potentialtopfgebiet, aufweisen.
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Obwohl
die Verringerung der Gatelänge
als notwendig erachtet wurde, um kleinere und schnellere Transistorelemente
zu erhalten, zeigt es sich jedoch, dass eine Reihe von Problemen
zusätzlich
auftreten, um das gewünschte
Transistorleistungsverhalten bei einer geringeren Gatelänge beizubehalten. Beispielswiese
muss für
eine geringere Gatelänge
typi scherweise auch die entsprechende Dicke der Gateisolierschicht
verringert werden, um die Steuerbarkeit des leitenden Kanals aufrecht
zu erhalten. Da die Dicke der Gateisolationsschichten, die aus Siliziumdioxid
aufgebaut sind, aktuell die machbaren Grenzen im Hinblick auf die
Durchbruchsspannung und Leckströme
erreichen, während
andere Strategien, etwa dielektrische Materialien mit größerer Permittivität und dergleichen,
eine geringere Zuverlässigkeit
aufweisen, wurde vorgeschlagen, den Durchlassstrom moderner Feldeffekttransistoren
für eine gegebene
Entwurfsabmessung auch zu erhöhen,
indem eine entsprechende Verformung in dem Kanalgebiet erzeugt wird,
um damit in geeigneter Weise die Ladungsträgerbeweglichkeit darin zu modifizieren.
Beispielsweise kann das Erzeugen einer im Wesentlichen uniaxialen
kompressiven Verformung oder einer Zugverformung in dem Kanalgebiet
zu einer erhöhten
Beweglichkeit für
Löcher
bzw. Elektronen führen.
Ein effizienter Mechanismus zum Erzeugen einer entsprechenden Verformung
in dem Kanalgebieten von Feldeffekttransistoren besteht in dem Bereitstellen
eines stark verspannten dielektrischen Materials, das den Transistor
abdeckt, wobei die innere Verspannung in das darunter liegende Halbleitermaterial übertragen
wird, um damit eine entsprechende Verformung in dem Kanalgebiet
zu erhalten. Beispielsweise können
gut bewährte
Materialien, etwa Siliziumdioxid, Siliziumnitrid, kohlenstoffangereichertes
Siliziumnitrid, und dergleichen durch plasmaunterstützte CVD-(chemische
Dampfabscheide-)Techniken hergestellt werden, wobei entsprechende
Prozessparameter in effizienter Weise gesteuert werden können, um
eine gewünschte
Größe und Art
innerer Verspannung zu erreichen. Zum Beispiel kann siliziumnitrid
mit einer hohen kompressiven Verspannung bis zu 3 Gigapascal oder
mehr abgeschieden werden, das daher vorteilhafter Weise eingesetzt
werden kann, um das Leistungsverhalten von p-Transistoren zu verbessern.
In ähnlicher
Weise kann Siliziumnitrid auch mit einer moderat hohen Zugverspannung
im Bereich von 1 Gigapascal oder mehr abgeschieden werden, wodurch
die Möglichkeit
geschaffen wird, das Durchlassstromverhalten von n-Kanaltransistoren
zu verbessern. Diese stark verspannten Materialien können in
das Zwischenschichtdielektrikumsmatrial eingebaut werden, das die
Transistorelemente abdeckt und passiviert, wobei entsprechende Verdrahtungsebenen,
sogenannte Metallisierungsschichten, auf und über den Zwischenschichtdielektrikumsmaterial
vorgesehen sind. Folglich können
in Verbindung mit reduzierten Transistorabmessungen die entsprechenden
verformungsinduzierenden Mechanismen die Herstellung von Transistorelementen mit
hohem Leistungsvermögen
ermöglichen.
Jedoch hängt
die schließlich
erreichte Leistung integrierter Schaltungen und einzelner Transistorelemente
nicht nur von den speziellen Transistoreigenschaften ab, sondern
ist auch durch das entsprechende Verdrahtungsschema bestimmt, das
für die
gegenseitige elektrische Verbindung einzelner Schaltungselemente
entsprechend dem spezifizierten Schaltungsaufbau sorgt. Auf Grund
der zunehmenden Anzahl an Schaltungselementen pro Einheitsfläche werden
typischerweise eine noch höhere
Anzahl an Verbindungen zwischen diesen Schaltungselementen benötigt, wodurch
anspruchsvolle Verbindungsstrukturen erforderlich sind, wobei die
ständige
Verringerung der Querschnittsfläche
gut leitende Materialien und eine geringe parasitäre Kapazität zwischen
benachbarten Leitern erforderlich macht. Folglich werden in den
jeweiligen Metallisierungsebenen gut leitende Materialien, etwa
Kupfer in Verbindung mit dielektrischen Materialien mit kleinem ε verwendet.
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Von
großer
Bedeutung für
das Gesamtleistungsverhalten einzelner Transistorelemente ist jedoch
auch eine entsprechende Kontaktstruktur, die die elektrische Verbindung
zwischen den Drain- und Sourcegebieten und der Metallisierungsebene
herstellt. Somit müssen
die entsprechenden Kontaktpfropfen oder Kontaktelemente einen geringen
Kontaktwiderstand bieten, während
gleichzeitig andere Transistoreigenschaften, etwa die Schaltgeschwindigkeit
und der gleichen nicht in unerwünschter
Weise beeinflusst werden. Es zeigt sich jedoch, dass es schwierig
ist, in konventionellen Strategien gleichzeitig beide Erfordernisse
zu erfüllen,
wie dies mit Bezug zu den 1a und 1b erläutert ist.
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1a zeigt
schematisch eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelements 100 mit
einem Substrat 101, beispielsweise einem siliziumbasierten Substrat
oder einem anderen geeigneten Trägermaterial,
auf welchem eine siliziumbasierte Halbleiterschicht 102 ausgebildet
ist. Ferner ist ein Feldeffekttransistor 110 in und über der
Halbleiterschicht 102 ausgebildet. Der Transistor 110 umfasst
eine Gateelektrode 114, die auf einer Gateisolationsschicht 115 ausgebildet
ist, die wiederum die Gateelektrode 114 von einem Kanalgebiet 116,
das in der Halbleiterschicht 102 angeordnet ist, trennt.
Des weiteren ist eine entsprechende Abstandshalterstruktur 113 an Seitenwänden der
Gateelektrode 114 vorgesehen. Der Transistor 110 umfasst
ferner stark dotiere Halbleitergebiete 111, 112,
die als ein Drain bzw. ein Source dienen. Somit repräsentiert
das Gebiet 111 ein Sourcegebiet, während das Gebiet 112 ein
Draingebiet repräsentieren
kann. Es sollte beachtet werden, dass die Konfiguration der Source-
und Draingebiete 111, 112 im Wesentlichen identisch
sein können
in gut etablierten Transistorarchitekturen, wobei die unterschiedliche
Funktion des Sourcegebiets 111 in Bezug auf das Draingebiet 112 durch
die Schaltungsanordnung definiert ist, d. h., das Sourcegebiete 111 wird
typischerweise mit einem anderen Spannungsknoten als das Draingebiet 112 für eine spezifizierte Art
an Transistoren verbunden. Beispielsweise kann bei einem n-Kanaltransistor
das Sourcegebiet 111 tatsächlich als eine Quelle von
Elektronen dienen, wobei ein entsprechender leitender Kanal in dem
Kanalgebiet 116 beim Anlegen einer geeigneten Steuerspannung
an die Gateelektrode 114 sich von der Sourceseite zu der
Drainseite aufbaut, wobei die entsprechenden Elektronen eine maximale
kinetische Energie auf der Drainseite nach der Beschleunigung durch
die Spannungsdifferenz zwischen dem Sourcegebiet 111 und
dem Draingebiet 112 zu Beginn eines entsprechenden Schaltvorgangs
besitzen. Ferner können
Metallsilizidgebiete 117 in den Drain- und Sourcegebieten 112, 111 und
auf der Gateelektrode 114 vorgesehen sein, um die Signalsausbreitungsverzögerung in
der Gateelektrode 114 zu verringern und um den Kontaktwiderstand
in den Drain- und Sourcegebieten 112, 111 zu reduzieren.
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Das
Halbleiterbauelement 100 umfasst ferner ein Zwischenschichtdieleaktrikumsmaterial 120, das
den Transistor 110 umgibt und passiviert und das aus zwei
oder mehr Materialien aufgebaut sein kann. Häufig wird ein siliziumdioxidbasiertes
Material in Form einer Schicht 122 vorgesehen, die die
gewünschten
passivierenden Eigenschaften bietet. Ferner ist typischerweise eine Ätzstoppschicht 131 über dem
Transistor 110 vorgesehen, die eine hohe Ätzselektivität in Bezug
auf das Material der Schicht 122 aufweist, um damit eine
effiziente Steuerung eines entsprechenden Ätzprozesses zum Strukturieren
der Schicht 122 zur Herstellung entsprechender Kontaktpfropfen 131, 132 zu
ermöglichen,
die eine Verbindung zu dem Sourcegebiet 111 bzw. dem Draingebiet 113 herstellen.
Beispielsweise kann die Ätzstoppschicht 121 aus
Siliziumnitrid aufgebaut sein, das eine hohe Ätzwiderstandsfähigkeit
in Bezug auf eine Vielzahl anisotroper Ätzrezepte zum Ätzen von
siliziumdioxidbasierten Materialien aufweist. Die Kontakte oder
Kontaktpfropfen 131, 132 können auf der Grundlage eines
geeigneten leitenden Materials hergestellt sein, wobei, wie zuvor
erläutert
ist, Metalle typischerweise eingesetzt werden, um einen geringen Kontaktwiderstand
zu erreichen, um damit nicht in unerwünschter negativer Weise das
Gesamtverhalten des Transistors 110 zu beeinflussen. Beispielsweise
werden Wolfram, Kupfer, Aluminium oder andere Metalle typischerweise
eingesetzt, wobei geeignete leitende Barrierenschichten (nicht gezeigt)
in Verbindung mit den jeweiligen leitenden Materialien verwendet
werden.
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Das
in 1a gezeigte Halbleiterbauelement 100 kann
auf der Grundlage der folgenden Prozesse hergestellt werden. Die
Halbleiterschicht 102 kann auf der Grundlage gut etablierter
Prozessverfahren strukturiert werden, um damit geeignete aktive Bereiche
zur Herstel lung eines oder mehrerer Transistorelemente, etwa des
Transistors 110, oder anderer Schaltungselemente zu definieren.
Zu diesem Zweck können
flache Grabenisolationsstrukturen durch Lithographie, Ätzen, Abscheiden
und Einebnungsverfahren hergestellt werden. Danach wird eine Basisdotierungskonzentration
in den jeweiligen aktiven Gebieten entsprechend den jeweiligen Transistoreigenschaften
erzeugt. Danach werden die Gateelektrode 114 und die Gateisolationsschicht 115 auf
der Grundlage gut etablierter Strategien gebildet, wozu das Abscheiden
und/oder die Oxidation oder eine andere Modifizierung eines Basismaterials
gehört,
um die Gateisolationsschicht 115 in einer gewünschten
Dicke zu erhalten, die ungefähr
1 bis 2 nm für
siliziumdioxidbasierte Schichten äußerst moderner Feldeffekttransistoren
beträgt.
Die Gateelektroden 114 können durch Abscheide- und nachfolgende anspruchsvolle
Strukturierungsverfahren hergestellt werden. Danach werden die Drain-
und Sourcegebiete 112, 111 auf Grundlage geeignet
gestalteter Implantationszyklen unter Anwendung der Abstandshalterstruktur 113 hergestellt,
die eine unterschiedliche laterale Abmessung während der jeweiligen Implantationsprozesse
aufweisen können.
Zwischendurch und nach den Implantationsprozessen können geeignete
Ausheizprozesse ausgeführt
werden, um damit die Dotierstoffe zu aktivieren und die Drain- und Sourcegebiete 112, 111 zu
rekristallisieren. Bei Bedarf werden dann die Metallsilizidgebiete 117 in
der Gateelektrode 114 und in den Drain- und Sourcegebieten 112, 111 gebildet.
Als nächstes
wird die Ätzstoppschicht 112 hergestellt,
wobei typischerweise in anspruchsvollen Anwendungen eine hohe innere Verspannung
in der Schicht 121 erzeugt wird, um damit die erforderliche
Art und Höhe
einer Verformung in dem Kanalgebiet 116 hervorzurufen,
wodurch die Ladungsträgerbeweglichkeit
darin erhöht
und damit das Durchlassstromverhalten verbessert wird. Wie zuvor
erläutert
ist, werden Siliziumnitrid und andere Materialien vorteilhafterweise
so abgeschieden, dass diese eine hohe innere Verspannung aufweisen.
Danach wird die dielektrische Schicht 122 durch eine geeignete
Abscheidetechnik hergestellt, woran sich möglicherweise ein Einebnungsschritt
anschließt,
um verbesserte Oberflächeneigenschaften
für einen nachfolgenden
Lithographie- und Strukturierungssequenz zu bieten, um damit entsprechende Öffnungen in
dem Zwischenschichtdielektrikumsmaterial 120 zu bilden.
Anschließend
werden die jeweiligen Öffnungen
mit einem geeigneten Material, etwa Wolfram, gefüllt, wobei ein geeignetes Barrierenmaterial
vorgesehen werden kann, wie dies zuvor erläutert ist.
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Während des
Betriebs des Transistors 110 ist dessen Leistungsverhalten
durch die Eigenschaften des leitenden Wegs bestimmt, der durch den Kontakt 121 über das
Silizidgebiet 117 in das Sourcegebiet 111, das
Kanalgebiet 116, das Draingebiet 112 und das Metallsilizidgebiet 117 und
das zweite Kontaktelement 122 zur Verbindung zu einer entsprechenden
Metallleitung in einer Metallisierungsschicht definiert ist, die über dem
Zwischenschichtdielektrikumsmaterial 120 ausgebildet ist.
Beispielsweise können
durch Erzeugen einer entsprechenden Verformung in dem Kanalgebiet 116 und
eine Verbesserung der Dotierstoffprofile in den Drain- und Sourcegebieten 112, 111 verbesserte
Schalteigenschaften und ein höheres
Durchlassstromvermögen
erreicht werden. Um einen gewünschten
geringen Kontaktwiderstand beizubehalten, werden typischerweise mehrere
entsprechende Kontaktelemente 131, die mit dem Sourcegebiet 111 verbunden
sind, und mehrere Kontaktelemente 132, die mit dem Draingebiet 112 verbunden
sind, vorgesehen. Andererseits haben die Kontaktelemente 131, 132 einen
deutlichen Einfluss auf den gesamten Verspannungsübertragungsmechanismus
in das Kanalgebiet 116, da das stark verspannte Material
der Ätzstoppschicht 121 in diesen
Bereichen entfernt ist, die damit nicht zu der gewünschten
Verbesserung des Durchlassstromverhaltens beitragen. Des weiteren
ist die Abschirmkapazität
in Bezug auf die Gateelektrode 114, die durch die Kontakte 131 und 132 hervorgerufen
wird, ggf. auch nachteilig für
das Gesamttransistorleistungsverhalten. Somit ist aus Sicht eines
geringeren Kontaktwiderstands eine große Anzahl entsprechender Kontaktelemente 131, 132 mit
moderat großen
lateralen Sollabmessungen wünschenswert,
während
im Hinblick auf die Verformungseigenschaften und in Bezug auf die
Abschirmkapazität
gegenüber
der Gateelektrode 114 eine geringere Anzahl und/oder Größe der Kontaktelemente 131, 132 wünschenswert
ist. Folglich stellt der Entwurf der Kontaktelemente 121, 122 einen
Kompromiss zwischen diesen Erfordernissen dar.
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1b zeigt
schematisch eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 100,
wobei die jeweiligen Kontaktelemente 131 an der Sourceseite
und die entsprechenden Kontaktelemente 132 an der Drainseite mit
einer speziellen Gestaltungsweise vorgesehen sind, die durch die
laterale Abmessung der Kontaktelemente, die als L angegeben ist,
und auch durch einen jeweiligen Abstand, der als D angegeben ist,
definiert ist, wobei diese Abmessungen L, D als Entwurfsabmessungen
zu verstehen sind, d. h. als Sollwerte, die entsprechend den Prozessschwankungen in
tatsächlichen
Bauelementen leicht variieren können.
Die jeweilige laterale Abmessung L und der laterale Abstand D sind
typischerweise gleich für
alle Schaltungselemente in dem Halbleiterbauelement 100.
Somit kann ein entsprechender Zugewinn im Transistorleistungsverhalten,
der durch die Skalierung des Bauelements und durch moderne verformungsinduzierende
Mechanismen erhalten wird, deutlich von der Kontaktstruk tur abhängen und
kann zu einem Leistungszugewinn führen, der kleiner als erwartet
ist, auf Grund der zuvor erläuterten
nachteiligen Einflüsse
auf spezielle Transistoreigenschaften.
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Daher
betrifft die vorliegende Offenbarung diverse Techniken und Bauelemente,
die einige oder alle der zuvor genannten Probleme lösen oder
zumindest verringern.
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Überblick über die Erfindung
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Im
Allgemeinen betrifft der hierin offenbarte Gegenstand Halbleiterbauelemente
und Techniken zu deren Herstellung, wobei die Gestaltungsweise von
Kontaktstrukturen in Halbleiterbauelementen lokal variiert wird,
um damit lokal speziell gestaltete Bauteileigenschaften zu erhalten.
Auf diese Weise wird die gegenseitige Wechselwirkung zwischen der Kontaktstruktur
und dem jeweiligen Schaltungselement in einer sehr lokalen Weise
angepasst, beispielweise innerhalb eines einzelnen Transistorelements, um
damit in geeigneter Weise den Vorteil eins geringen ohmschen Kontakts
im Hinblick auf eine negative Beeinflussung anderer Transistoreigenschaften, etwa
den verformungsinduzierenden Mechanismus, die Erzeugung einer hohen
Abschirmkapazität,
und dergleichen, abzuwägen.
Beispielsweise kann in einigen Fällen
die Verspannungsrelaxation, die durch die Kontaktelemente in Bezug
auf ein verspanntes dielektrisches Material in dem Zwichenschichtdielektrikumsmaterial
hervorgerufen wird, für
p-Kanaltransistoren schwerwiegender sein, da typischerweise die kompressiven
Verspannungswerte, die durch aktuell verfügbare Abscheidetechniken erhalten
werden, deutlich höher
sind im Vergleich zu entsprechenden Werten der Zugverspannung. Andererseits
ist der Gesamtkontaktwiderstand für den p-Kanaltransistor weniger
kritisch, da dessen innerer Widerstand, der durch die Ladungsträgerbeweglichkeit
definiert ist, höher
ist im Vergleich zu einem n-Kanaltransistor. Folglich beeinflusst
eine Zunahme des Kontaktwiderstands den Gesamtreihenwiderstand nicht
notwendigerweise, da der wesentliche Faktor der Widerstand der stark
dotierten Halbleitergebiete des p-Kanaltransistors ist, während gleichzeitig
eine größere Verformung
in dem entsprechenden Kanalgebiet hervorgerufen werden kann. In
anderen Fallen zeigt es sich, dass ein Spannungsabfall auf Grund
des erhöhten Kontaktwiderstands
das gesamte Transistorverhalten starker auf der Sourceseite im Vergleich
zur Drainseite beeinflussen kann. Andererseits kann eine kapazitive
Kopplung und damit die Abschirmkapazität zwischen den Drainkontakten
und der Gateelektrode einen stärkeren
Einfluss auf das Gesamtschaltverhalten aufweisen, da die Drainseite
typischerweise der Schaltknoten des Transistors ist. Somit kann
das Vorsehen eines reduzierten Kontaktwiderstands auf der Drainseite,
um damit die Abschirmkapazität
zu reduzieren, durch einen Zuwachs an Schaltleistungsverhalten kompensiert
oder überkompensiert
werden, wobei der geringere Kontaktwiderstand auf der Sourceseite
zu einem verbesserten Transistorleistungsverhalten führt, ohne
dass das Schaltverhalten unerwünschterweise
beeinflusst wird. Somit kann für
ansonsten identische Entwurfsregeln und Prozessverfahren ein verbessertes
Transistorverhalten erreicht werden, indem die Eigenschaften der
entsprechenden Kontaktstrukturen lokal variiert werden, wenn lokal
variierende Einflüsse
auf das Betriebsverhalten des Transistors beim Gestalten der Kontaktstruktur
berücksichtigt
werden.
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Ein
hierin offenbartes anschauliches Halbleiterbauelement umfasst einen
ersten Transistor mit einem Draingebiet und einem Sourcegebiet und
mehreren Drainkontakten, die mit dem Draingebiet in Verbindung stehen,
wobei jeder der mehreren Drainkontakte eine erste laterale Sollabmessung
aufweist. Ferner umfasst das Halbleiterbauelement mehrere Sourcekontakte,
die mit dem Sourcegebiet in Verbindung stehen, wobei jeder der mehreren
Sourcekontakte eine zweite laterale Sollabmessung aufweist, die
sich von der ersten lateralen Sollabmessung unterscheidet.
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Ein
weiteres anschauliches Halbleiterbauelement, das hierin offenbart
ist, umfasst einen ersten Transistor mit einem Draingebiet und einem
Sourcegebiet und mit mehreren ersten Drainkontakten, die mit dem
Draingebiet verbunden sind. Ferner umfasst das Halbleiterbauelement
mehrere zweite Sourcekontakte, die mit dem Sourcegebiet in Verbindung stehen,
wobei die Anzahl der ersten Kontakte sich von der Anzahl der zweiten
Kontakte unterscheidet.
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Ein
noch weiteres anschauliches Halbleiterbauelement, das hierin offenbart
ist, umfasst einen ersten Transistor mit einem Draingebiet und einem Sourcegebiet
und einem zweiten Transistor mit einem Draingebiet und einem Sourcegebiet.
Das Halbleiterbauelement enthält
ferner ein Zwischenschichtdielektrikumsmaterial, das den ersten
und den zweiten Transistor abdeckt. Des weiteren ist eine erste Kontaktstruktur
vorgesehen, die mit dem Draingebiet und dem Sourcegebiet des ersten
Transistors in Verbindung steht und Kontaktelemente enthält, die
sich durch das Zwischenschichtdielektrikumsmaterial erstrecken,
wobei die erste Kontaktstruktur gemäß einem ersten Layout bzw.
einer ersten Schaltungsanordnung gestaltet ist, die durch laterale
Sollabmessungen der Kontaktelemente und Soll abstände zwischen den Kontaktelementen
definiert ist. Das Halbleiterbauelement umfasst ferner eine zweite
Kontaktstruktur, die mit dem Draingebiet und dem Sourcegebiet des
zweiten Transistors in Verbindung steht und Kontaktelemente aufweist,
die sich durch das Zwischendielektrikumsmaterials erstrecken, wobei
die zweite Kontaktstruktur entsprechend einem zweiten Layout gestaltet
ist, das durch eine laterale Sollabmessung der Kontaktelemente und
Sollabstände zwischen
den Kontaktelementen definiert ist, und wobei das zweite Layout
sich von dem ersten Layout unterscheidet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Ausführungsformen
der vorliegenden Offenbarung sind in den angefügten Patentansprüchen definiert
und gehen deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung
hervor, wenn diese mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen studiert
wird, in denen:
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1a schematisch
eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelements mit einem Transistor
und einer Kontaktstruktur zeigt, die gemäß konventionellen Techniken
hergestellt sind;
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1b schematisch
eine Draufsicht des konventionellen Halbleiterbauelements zeigt;
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2a schematisch
eine Draufsicht eines Transistors mit unterschiedlich dimensionierten
Kontaktelementen auf der Drainseite und der Sourceseite gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
zeigt;
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2b schematisch
eine Querschnittsansicht des Bauelements aus 2a darstellt;
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2c und 2d schematisch
Draufsichten weiterer Transistorelemente zeigen, die eine asymmetrische
Konfiguration in Bezug auf die Kontaktstruktur auf der Drainseite
und der Sourceseite besitzen, wobei die Anzahl und die laterale
Größe der Kontaktelemente
gemäß noch weiterer
anschaulicher Ausführungsformen
variiert ist;
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2e schematisch
eine Draufsicht eines Halbleiterbauelements zeigt, das unterschiedliche Bauteilgebiete
aufweist, etwa unterschiedliche Transistoren der Kontaktstruktur,
die auf Grundlage unterschiedlicher Gestaltungsarten bzw. Layouts
gemäß weiterer
anschaulicher Ausführungsformen
hergestellt ist;
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2f schematisch
eine Querschnittsansicht des Halbleiterbauelements aus 2i zeigt; und
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2g und 2h schematisch
Draufsichten von Halbleiterbauelementen zeigen, die unterschiedliche
Transistoren mit entsprechend unterschiedlich gestalteten Kontaktstrukturen
gemäß noch weiterer
anschaulicher Ausführungsformen
enthalten.
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Detaillierte Beschreibung
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug zu den Ausführungsformen beschrieben ist,
wie sie in der folgenden detaillierten Beschreibung sowie in den
Zeichnungen dargestellt sind, sollte es selbstverständlich sein,
dass die folgende detaillierte Beschreibung sowie die Zeichnungen
nicht beabsichtigen, den hierin offenbarten Gegenstand auf die speziellen
anschaulichen offenbarten Ausführungsformen
einzuschränken,
sondern die beschriebenen anschaulichen Ausführungsformen stellen lediglich
beispielhaft die diversen Aspekte der vorliegenden Offenbarung dar,
deren Schutzbereich durch die angefügten Patentansprüche definiert
ist.
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Im
Allgemeinen betrifft der hierin offenbarte Gegenstand Bauelemente
und Techniken zum Verbessern des Transistorleistungsverhaltens moderner Halbleiterbauelemente,
indem lokal die Eigenschaften einer Kontaktstruktur so variiert
werden, dass lokale und bauteilspezifische Wechselwirkungen zwischen
der Kontaktstruktur und dem Transistorbauelement berücksichtigt
werden. Es wurde erkannt, dass die Wechselwirkung entsprechender
Kontakte mit Transistoreigenschaften für unterschiedliche Transistorarten
unterschiedlich sein kann und auch innerhalb einzelner Transistoren
unterschiedlich sein kann, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird,
die Eigenschaften der jeweiligen Kontaktstruktur in lokaler Weise
anzupassen, d. h. die laterale Größe und den Abstand zwischen
den Kontakten in geeigneter Weise einzustellen, um damit einen negativen
Einfluss der Kontaktstruktur zu reduzieren. Eine entsprechende lokale
Anpassung der Eigenschaften der Kontaktstruktur kann auf der Grundlage
lokal unterschiedlicher Prozessbedingungen erreicht werden, die
beispielsweise durch das entsprechende Manipulieren von Lithographiemasken, Ätzprozessen
und der gleichen hervorgerufen werden. In anderen Fällen wird
die Gestaltung der entsprechenden Kontaktstruktur lokal variiert,
indem beispielsweise die „Kontaktdichte" in geeigneter Weise
angepasst wird, d. h. es werden die Anzahl der Kontaktelemente entlang der
Transistorbreitenrichtung verringert, wodurch auch die effektive
Menge des Kontaktmaterials, das in der entsprechenden Transistorseite
vorhanden ist, verringert wird.
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Es
sollte beachtet werden, dass die hierin offenbarten Prinzipien sehr
vorteilhaft in Verbindung mit modernen Halbleiterbauelementen sind,
die stark größenreduzierte
Transistorelemente aufweisen, da hier der Leistungszugewinn, der
durch andere äußerst komplexe
Mechanismen erreicht wird, etwa Verspannungsübertragungsmechanismen, weniger groß ist als
erwartet, wenn konventionelle Kontaktschemata eingesetzt werden.
Ferner kann das entsprechende asymmetrische Verhalten der Transistoreigenschaften
für stark
größenreduzierte
Bauelemente starker ausgeprägt
sein, so dass eine entsprechende Anpassung eine deutlich verbessernde
Wirkung im Vergleich zu weniger kritischen Halbleiterbauelementen
ausüben
kann. Da entsprechende Modifizierungen des Kontaktschemas in effizienter Weise
in viele konventionelle Prozessstrategien ohne wesentliche Anpassungen
eingerichtet werden können,
kann jedoch eine entsprechende Zunahme des Leistungsverhaltens auch
für Halbleiterbauelemente und
Transistoren mit weniger kritischen Abmessungen von ungefähr 100 nm
und mehr erreicht werden. Sofern somit diese in den angefügten Patentansprüchen oder
der Beschreibung nicht explizit dargestellt ist, sollte der hierin
offenbarte Gegenstand nicht auf spezielle Bauteilabmessungen und
einem entsprechenden Technologiestand eingeschränkt erachtet werden.
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Mit
Bezug zu den 2a bis 2h werden nunmehr
weitere anschauliche Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben.
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2a zeigt
schematisch eine Draufsicht eines Halbleiterbauelements 200 mit
einem Transistor 210, der eine Kontaktstruktur 230 aufweist,
in der mehrere Sourcekontaktelemente 231 und Drainkontaktelemente 232 enthalten
sind. Die jeweiligen Kontaktelemente 231, 232 können in
einer im Wesentlichen geraden Linie entlang der Transistorbreitenrichtung,
die als W angegeben ist, angeordnet sein, wobei die jeweiligen Kontakte 231 und 232 durch
eine Gateelektrode 214 des Transistors 210 getrennt
sind. Es sollte beachtet werden, dass die Gateelektrode 214 sowie
der gesamte Transistor 210 von einem entsprechenden Zwischenschichtdielektrikumsmaterial
eingeschlossen sein können,
wie dies nachfolgend beschrieben wird, wenn auf die Querschnittsansicht
in 2b verwiesen wird. In der gezeigten Ausführungsform
besitzt die Kontaktstruktur 230 eine Asymmetrie in ihrer
Gestaltungsweise, um damit das Leistungsverhalten des Transistors 210 zu
verbessern. Wie zuvor erläutert
ist, kann ein Spannungsabfall außerhalb des eigentlichen Transistors 210 auf der
Sourceseite des Transistors 210 zu einer Verringerung des
Durchlassstromvermögens
des Bauelements 210 in einem höheren Maße führen im Vergleich zu einem ähnlichen
Spannungsabfall auf der Drainseite, so dass die Menge an leitendem
Material der Kontakte 231 moderat hoch gewählt wird,
wie dies mit entsprechenden Entwurfsregeln und Prozesserfordernissen
kompatibel ist. D. h., eine entsprechende laterale Abmessung, beispielsweise
der Durchmesser der jeweiligen Kontaktöffnungen 231 an einer
spezifizierten Höhenposition,
wenn im Wesentlichen ringförmige
Kontakte betrachtet werden, wird so festgelegt, dass ein gewünschter
geringer Kontaktwiderstand erhalten wird. In anderen Fällen kann
eine andere repräsentative
laterale Abmessung verwendet werden, abhängig von der tatsächlichen Querschnittsform
der Kontaktelemente 231, 232. Ferner kann der
laterale Abstand zwischen zwei benachbarten Kontakten der Struktur 230 auch
gewählt werden,
um damit die gewünschten
Gesamtwiderstandseigenschaften zu erreichen. D. h., der laterale Abstand
D repräsentiert
im Wesentlichen die Anzahl der Kontaktelemente pro Einheitslänge in der
Transistorbreitenrichtung. In der gezeigten Ausführungsform ist der entsprechende
laterale Abstand D und damit die entsprechende Anzahl der Kontakte
pro Einheitslänge
oder die „Kontaktdichte" auf der Drainseite
und er Sourceseite identisch, d. h. die Anzahl der Sourcekontakte 231 ist
gleich zu der Anzahl der Drainkontakte 232, wohingegen
die laterale Abmessung verringert ist, wie dies durch I angegeben
ist, um damit die Abschirmkapazität in Bezug auf die Gateelektrode 214 auf
der Drainseite zu verringern, die einen Einfluss auf das sich ergebende
Schaltverhalten ausüben
kann, wie dies zuvor erläutert
ist. Folglich wird für
ansonsten identische Transistoreigenschaften des Transistors 210 im
Vergleich zu einem konventionellen Transistor mit dem gleichen Kontaktlayout
auf der Drainseite und der Sourceseite, wie dies in den 1a und 1b gezeigt
ist, ein verbessertes Transistorleistungsverhalten erreicht. Z.
B. kann die laterale Abmessung L der Kontaktelemente 231 im
Vergleich zu einer konventionellen Gestaltungsweise für den gleichen
Technologiestandard größer sein,
wenn dies mit dem Technologiestandards, die angewendet werden, kompatibel
ist, während
die laterale Größe I der
Kontakte 232 innerhalb der Grenze verringert sein kann,
die durch die bei der Herstellung der Kontaktstruktur 230 beteiligten
Prozesstechniken vorgegeben sind.
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2b zeigt
schematisch eine Querschnittsansicht des Bauelements 200 entlang
der Linie IIb-IIb aus 2a. Wie gezeigt, umfasst das
Bauelement 200 ein Substrat 201, über dem
eine Halbleiterschicht 202 ausgebildet ist. Das Substrat 201 repräsentiert
ein beliebiges geeignetes Trägermaterial,
um darauf die Halbleiterschicht 202 zu bilden, die eine
siliziumbasierte Halbleiterschicht oder ein anderes geeignetes Material
sein kann, das zur Herstellung des Transistors 310 darauf
und darin geeignet ist. In einigen anschaulichen Ausführungsformen
bilden das Substrat 201 und die Halbleiterschicht 202 eine SOI-(Silizium-auf-Isolator-)Konfiguration,
wobei die Halbleiterschicht 202 auf einem entsprechenden
vergrabenen dielektrischen Material (nicht gezeigt), etwa einer
Siliziumdioxidschicht, und dergleichen gebildet ist. Des weiteren
umfasst der Transistor 210 eine Gateelektrode 214,
die auf einer Gateisolationsschicht 215 gebildet ist, die
die Gatelektrode 214 von einem Kanalgebiet 216 trennt.
Ferner sind ein Sourcegebiet 211 und ein Draingebiet 212 vorgesehen und
sind mit dem entsprechenden Kontaktelementen 231, 232 entsprechend
mit Metallsilizidgebieten 217 in Kontakt. Des weiteren
ist eine Abstandshalterstruktur 213 vorgesehen. Ein Zwischenschichtdielektrikumsmaterial 220,
das zwei oder mehr unterschiedliche Materialien oder Teilschichten,
etwa eine Ätzstoppschicht 221 und
eine dielektrische Schicht 222, aufweisen kann, ist so
gebildet, dass der Transistor 210 umschlossen und passiviert
wird. In Bezug auf die bislang beschriebenen Komponenten gelten die
gleichen Kriterien, wie sie zuvor mit Bezug zu dem Bauelement 100 beschrieben
sind, mit Ausnahme der Asymmetrie in Bezug auf die Kontakte 231, 232 im
Vergleich zu einem konventionellen Bauelement, das Kontaktelemente
aufweist, die im Wesentlichen identisch dimensioniert und in gleicher
Weise beabstandet sind.
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Des
weiteren kann das Bauelement 200 auf der Grundlage von
im Wesentlichen den gleichen Prozesstechniken hergestellt werden,
wobei im Gegensatz zur konventionellen Prozessstrategie nach dem
Bilden des Zwischenschichtdielektrikumsmaterials 220 die
nachfolgende Strukturierungssequenz modifiziert wird, um die gewünschte asymmetrische Konfiguration
der Kontaktstruktur 230 zu erhalten. Beispielsweise wird
eine entsprechende Lithographiemaske vorgesehen, um damit die unterschiedlichen
Sollwerte für
die laterale Abmessung und/oder den Abstand zwischen den Kontakten 231 und 232 zu
erhalten. Es sollte beachtet werden, dass eine entsprechende laterale
Sollabmessung für
die Kontakte 231, 232 als mindestens eine repräsentative
laterale Abmessung an einer spezifizierten Position, beispielsweise
an der Unterseite der Kontakte 231, 232 oder an
deren Oberseite zu verstehen ist, wobei eine gewisse Abweichung
unbeabsichtigter Weise auf Grund von entsprechenden Prozessschwankungen und
dergleichen auftreten kann. Es sollte beachtet werden, dass während des
Strukturierens der entsprechenden Öffnungen für die Kontakte 231, 232 die Ätzstoppschicht 221 ausreichende
Prozesssicherheitsgrenzen bietet, um damit eine zuverlässige Steuerung
der entsprechenden Strukturierungssequenz zu ermögliche. Beispielsweise können auf Grund
des unterschiedlichen Aspektverhältnisses der
jeweiligen Öffnungen
für die
Elemente 231, 232 lokal unterschiedliche Ätzraten
auftreten, was jedoch durch die Ätzstoppschicht 221 kompensiert
wird. Somit wird ein hohes Maß an
Prozesskompatibilität
in Bezug auf die konventionelle Strategie erreicht, wie sie zuvor
mit Bezug zu dem Bauelement 100 beschrieben ist, wobei
dennoch ein verbessertes Leistungsverhalten durch Reduzieren der
Abschirmkapazität
an der Drainseite und nach der Verringerung des Kontaktwiderstands
auf der Sourceseite erreicht wird. Es sollte beachtet werden, dass
die Asymmetrie der Kontaktstruktur in Bezug auf die Kontakte 231 und 232 auch
erreicht werden kann, indem lediglich eine der lateralen Sollabmessungen
in Bezug auf die konventionelle Gestaltung eines Transistors der
gleichen Technologie modifiziert wird. Wenn z. B. eine weitere Verringerung
der lateralen Abmessungen L nicht mit der Gesamtprozessstrategie
kompatibel ist, kann die Abmessung auf der Sourceseite erhöht werden,
wobei in diesem Falle eine Zunahme dieser Abmessung weniger kritisch
ist.
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2c zeigt
schematisch das Halbleiterbauelement 200 gemäß einer
weiteren anschaulichen Ausführungsform.
In diesem Falle ist die entsprechende Menge von Kontaktmaterial
auf der Drainseite verringert, um damit die Abschirmkapazität zu reduzieren,
indem die entsprechende Kontaktdichte für eine vorgegebene laterale
Sollabmessung der Kontakte 231, 232 modifiziert
wird. D. h., die laterale Abmessung L kann im Wesentlichen identisch
sein für jeden
der Kontakte 231, 232, wohingegen der Abstand
zwischen benachbarten Kontakten 232 erhöht ist, um damit die Anzahl
an Kontaktelementen zu verringern, die auf der Drainseite des Transistors 210 vorgesehen
sind. In diesem Falle können
die entsprechenden Prozessbedingungen während des Strukturierens der
Kontaktstruktur 230 im Wesentlichen identisch für die Kontakte 231 und 232 sein,
wodurch ein hohes Maß an
Prozessgleichmäßigkeit
geschaffen wird, wobei dennoch die Abschirmkapazität deutlich
reduziert wird und wobei ein gewünschter geringer
Widerstand auf der Sourceseite beibehalten wird, wie dies zuvor
erläutert
ist. Es sollte beachtet werden, dass die laterale Sollabmessung
L entsprechend der jeweiligen Technologie gewählt werden kann, die beim Strukturieren
beteiligt ist, um damit in einigen anschaulichen Ausführungsformen
die maximale Leitfähigkeit auf
der Sourceseite bereitzustellen, die mit den Bauteilerfordernissen
und den technologischen Möglichkeiten
kompatibel ist.
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2d zeigt
schematisch das Bauelemente 200 gemäß einer weiteren anschaulichen
Ausführungsform.
Wie gezeigt, umfasst die Kontaktstruktur 230 die Kontaktelemente 231 auf
der Sourceseite mit einer geeigneten lateralen Sollabmessung L und
einen entsprechenden lateralen Sollabstand D, um damit einen gewünschten
geringen Kontaktwiderstand in Verbindung mit geeigneten Strukturierungsbedingungen
zu erreichen. Die Kontaktelemente 232 unterscheiden sich
in diesem Falle in ihrer lateralen Sollabmessung I und in ihren
lateralen Sollabstand d. Wenn beispielsweise eine deutliche Verringerung
der lateralen Abmessungen L auf der Sourceseite nicht kompatibel
mit entsprechenden Entwurfs- und Prozesstechniken ist, um damit
die jeweiligen modifizierte laterale Abmessung I der Kontakte 232 auf
der Drainseite zu erhalten, kann eine entsprechende moderate Verringerung
ausgeführt
werden und zusätzlich
kann der entsprechende laterale Abstand in Bezug auf den Abstand
D in dem jeweiligen Layout der Kontaktstruktur 230 vergrößert werden,
um damit den gewünschten
größeren Abstand
d zu erhalten. Somit können
entsprechende „sanfte" Anpassungen in Bezug
auf den lateralen Abstand und die laterale Abmessung durchgeführt werden,
wobei dennoch für eine
gewünschte
deutliche Verringerung der entsprechenden Abstandskapazität und/oder
des Spannungsabfalls auf der Sourceseite gesorgt wird.
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2g zeigt
schematisch eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 200 gemäß einer
weiteren anschaulichen Ausführungsform.
In diesem Falle wird die lokale Variierung des Layouts entsprechender
Kontaktstrukturen alternativ oder zusätzlich zum Modifizieren der
Gestaltung der Kontaktstruktur innerhalb eines einzelnen Transistorelements
auf größere Bauteilbereiche,
etwa unterschiedliche Transistoren 210a, 210b angewendet.
Beispielsweise repräsentiert
der Transistor 210a, der im Prinzip die gleiche Konfiguration
aufweisen kann, wie sie in den 1a, 1b, 2a und 2b gezeigt
ist, einen Transistor einer speziellen Leitfähigkeitsart, etwa einen n-Kanaltransistor,
oder er repräsentiert
einen Transistor mit einer anderen Konfiguration im Vergleich zu
dem Transistor 210b, der einen p-Kanaltransistor und dergleichen
repräsentieren
kann. In der gezeigten Ausführungsform
unterscheiden sich die jeweiligen Kontaktstrukturen 230a, 230b voneinander
hinsichtlich der lateralen Abmessung der jeweiligen Kontaktelemente,
um damit die Menge des Kontaktmaterials in dem zweiten Transistor 210b zu verringern,
wodurch auch ein nachteiliger Einfluss im Hinblick auf die Abschirmkapazität, den Verspannungsübertragungsmechanismus,
und dergleichen verringert wird.
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2f zeigt
schematisch eine Querschnittsansicht des Bauelements 200,
wie der durch die Linie IIf in 2e angegeben
ist. Das Bauelement umfasst ein dielektrisches Material mit einer
hohen inneren Zugverspannung, das über dem ersten Transistor 210a angeordnet
ist, der einen n-Kanaltransistor repräsentieren soll, wodurch dem
Kanalgebiet 216 dieses Transistors eine entsprechende Zugverformung verliehen
wird. Wie zuvor erläutert
ist, kann das stark verspannte Material in Form einer entsprechenden Ätzstoppschicht 221a vorgesehen
werden, möglicherweise
in Verbindung mit zusätzlichem
Material mit einer Zugverspannung, das in der dielektrischen Schicht 222 vorgesehen
ist. In ähnlicher
Weise kann der zweite Transistor 210b, der einen p-Kanaltransistor
repräsentiert,
darüber
ein dielektrisches Material mit hoher kompressiver Verspannung aufweisen,
das beispielsweise in Form einer entsprechenden Ätzstoppschicht 221b bereitgestellt
ist, wodurch eine entsprechende kompressive Verformung in dem Kanalgebiet 216 des
zweiten Transistors 210b erzeugt wird. Wie zuvor erläutert ist,
ist das intrinsische Durchlassstromverhalten eines p-Kanaltransistors
im Vergleich zu einem n-Kanaltransistor auf Grund der geringeren
Ladungsträgerbeweglichkeit
von p-Kanaltransistoren geringer. Folglich ist der Gesamtreihenwiderstand,
der durch die Kontaktstruktur 230b und den internen Komponenten
des Transistors 210b bestimmt ist, d. h. den Drain- und
Sourcegebieten 212, 211 und dem Kanalgebiet 216,
weniger stark von dem Widerstand der Kontaktstruktur 230b abhängig, wodurch
ein größerer Widerstand
für die
Kontaktstruktur 230b möglich
ist, ohne den Gesamtreihenwiderstand wesentlich zu beeinflussen.
Somit kann in diesem Falle die Abschirmkapazität effizient verringert werden,
wie dies zuvor erläutert
ist. Ferner kann der verformungsinduzierende Mechanismus, der z. B.
durch die Ätzstoppschicht 221b vorgesehen
ist, deutlich effizienter sein und kann daher einen höheren relativen
Leistungszugewinn in dem Transistor 210b im Vergleich zu
dem Transistor 210a auf Grund der deutlich höheren kompressiven
Verspannungswerte, die durch die jeweiligen CVD-Verfahren im Vergleich
zu entsprechenden Zugverspannungswerten erreicht werden, bieten,
so dass eine entsprechende Verringerung der Größe und/oder der Dichte der
jeweiligen Kontaktelemente 231b und/oder 232b daher
eine geringere Verspannungsrelaxation in dem zweiten Transistor 210b hervorrufen.
Somit kann das Gesamtleistungsverhalten des Bauelements 200 verbessert
werden.
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2g zeigt
schematisch das Bauelement 200 gemäß einer weiteren anschaulichen
Ausführungsform,
in der eine entsprechende Asymmetrie zwischen den Kontaktstrukturen 230a, 230b erhalten wird,
indem die Anzahl der Kontakte in der Struktur 230b verringert
ist, d. h. der entsprechende Abstand D zwischen benachbarten Kontaktelementen
in der Struktur 230b ist im Vergleich zu dem entsprechenden
Abstand D in der Kontaktstruktur 230a kleiner. Somit ist
die entsprechende „Kontaktdichte" in der Struktur 230b im
Vergleich zu der Struktur 230a reduziert, unabhängig von
der tatsächlichen
Breite der Transistoren 230a, 230b. D. h., wenn
beispielsweise eine Breite des Transistors 210b größer ist
auf Grund einer allgemein geringeren Durchlassstromkapazität, kann
die Kontaktdichte relativ zu dem Transistor 210a reduziert
werden, indem der entsprechende laterale Abstand der Kontakte darin
erhöht
wird, selbst wenn die Gesamtzahl der entsprechenden Kontakte gleich
oder höher
ist als die entsprechende Anzahl der Kontakte in der Struktur 230a.
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2h zeigt
schematisch das Bauelement 200 gemäß einer weiteren anschaulichen
Ausführungsform,
in der die Kontaktstruktur 230b sich in der lateralen Größe und dem
lateralen Abstand im Vergleich zu den jeweiligen Abmessungen in
der Kontaktstruktur 230a unterscheidet. Es sollte beachtet werden,
dass jeder Transistor 210a, 210b auch eine entsprechende „Feinstruktur" im Hinblick auf
die Symmetrie der Kontaktelemente aufweisen kann. D. h. der Transistor 210a kann
selbst eine Kontaktstruktur 230a in einer Form aufweisen,
wie dies zuvor mit Bezug zu der Kontaktstruktur 230 erläutert ist,
die in den 2a bis 2d gezeigt
ist. In ähnlicher
Weise kann die Kontaktstruktur 230b entsprechend den Prinzipien
variiert sein, wie sie in Bezug auf die Kontaktstruktur 230 dargelegt
sind. Somit wird ein hohes Maß an
Entwurfsflexibilität
durch die hierin offenbarten Prinzipien bereitgestellt, um in lokaler
Weise die wechselseitige Einflussnahme zwischen jeweiligen Transistorelementen
und den zugehörigen
Kontaktstrukturen einzustellen. In anderen anschaulichen Ausführungsformen
wird eine entsprechende Variation an der Gestaltung oder dem Layout
von Kontaktstrukturen in einer globaleren Weise durchgeführt, d. h.
ausgedehnte Bereiche des Halbleiterbauelements 200 erhalten
eine gewisse Art an Kontaktstruktur, die beispielsweise so gestaltet
ist, dass eine maximale Arbeitsgeschwindigkeit erreicht wird, während in
anderen Bereichen eine erhöhte
Zuverlässigkeit
während
der Herstellung der Kontakte erreicht wird. Beispielsweise werden
in Bereichen mit einer erhöhten Packungsdichte,
etwa in RAM-(Speicher
mit wahlfreiem Zugriff)Bereichen die jeweiligen Kontakte mit einer
reduzierten Größe vorgesehen,
um damit unerwünschte
Kurzschlüsse
zwischen benachbarten Transistorelementen zu vermeiden, wohingegen
in anderen Bereichen, etwa in Logikblöcken, ent sprechende Anpassungen
so ausgeführt
werden, um eine erhöhte
Arbeitsgeschwindigkeit zu erhalten.
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Es
gilt also: Die vorliegende Offenbarung ermöglicht ein verbessertes Bauteilverhalten
durch lokales Anpassen der Eigenschaften einer Kontaktstruktur in
Bezug auf die jeweiligen Transistoreigenschaften, wobei das jeweilige
Layout, d. h. die entsprechenden lateralen Sollabmessungen und Sollabstände so angepasst
werden, dass ein negativer Einfluss, der durch jeweilige Kontaktelemente
hervorgerufen wird, reduziert wird, wobei der Gesamtwiderstand in
dem leitenden Weg, der durch den Transistor und die Kontaktstruktur
definiert ist, nicht unnötig
erhöht
wird. Somit können
selbst innerhalb einzelner Transistorelemente unterschiedlich dimensionierte Kontaktelemente
und/oder Kontaktelemente mit einer unterschiedlichen Dichte vorgesehen
werden, um damit einen Gesamtleistungszuwachs zu erhalten. Das Prinzip
der lokalen Anpassung des Layouts der Kontaktstruktur kann auch
auf unterschiedliche Transistoren angewendet werden, die zusätzlich individuell
mit entsprechend angepassten Kontaktstrukturen versehen sein können, wodurch
die Entwurfsflexibilität
verbessert und auch ein deutlicher Leistungszuwachs erreicht wird.
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Weitere
Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden
für den
Fachmann angesichts dieser Beschreibung offenkundig. Daher ist diese
Beschreibung als lediglich anschaulich und für die Zwecke gedacht, dem Fachmann
die allgemeine Art und Weise des Ausführens der vorliegenden Erfindung
zu vermitteln Selbstverständlich
sind die hierin gezeigten und beschriebenen Formen der Erfindung
als die gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
zu betrachten.