DE102008035808B4 - Halbleiterbauelement mit einem Silizium/Germanium-Widerstand - Google Patents

Halbleiterbauelement mit einem Silizium/Germanium-Widerstand Download PDF

Info

Publication number
DE102008035808B4
DE102008035808B4 DE102008035808.8A DE102008035808A DE102008035808B4 DE 102008035808 B4 DE102008035808 B4 DE 102008035808B4 DE 102008035808 A DE102008035808 A DE 102008035808A DE 102008035808 B4 DE102008035808 B4 DE 102008035808B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gate electrode
silicon
germanium
resistance
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102008035808.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008035808A1 (de
Inventor
Andreas Kurz
Roman Boschke
Christoph Schwan
John Morgan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GlobalFoundries Dresden Module One LLC and Co KG
GlobalFoundries Inc
Original Assignee
GlobalFoundries Dresden Module One LLC and Co KG
GlobalFoundries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GlobalFoundries Dresden Module One LLC and Co KG, GlobalFoundries Inc filed Critical GlobalFoundries Dresden Module One LLC and Co KG
Priority to DE102008035808.8A priority Critical patent/DE102008035808B4/de
Priority to US12/477,365 priority patent/US8193066B2/en
Publication of DE102008035808A1 publication Critical patent/DE102008035808A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008035808B4 publication Critical patent/DE102008035808B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/0802—Resistors only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0611—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
    • H01L27/0617—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type
    • H01L27/0629—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type in combination with diodes, or resistors, or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/20—Resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/13—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body combined with thin-film or thick-film passive components

Abstract

Verfahren mit: Bilden einer Silizium/Germanium-Mischung (351a) über einer Halbleiterschicht eines Halbleiterbauelements (300) derart, dass ein Gateelektrodenmaterial und ein Widerstandsmaterial in einem gemeinsamen Abscheideprozess vorgesehen werden; Bilden einer Gateelektrodenstruktur (325) und eines Widerstands (350) aus der Silizium/Germanium-Mischung (351a); Entfernen zumindest eines Teils der Gateelektrodenstruktur (325); und Ersetzen zumindest eines Teils des entfernten Bereichs durch ein metallenthaltendes Gateelektrodenmaterial (322).

Description

  • Gebiet der vorliegenden Erfindung
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der Herstellung integrierter Schaltungen und betrifft insbesondere Widerstände, die über der Halbleiterschicht in komplexen integrierten Schaltungen ausgebildet sind.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In modernen integrierten Schaltungen werden eine Vielzahl einzelner Schaltungselemente, etwa Feldeffekttransistoren in Form von CMOS, NMOS, PMOS-Elementen, Widerständen, Kondensatoren und dergleichen auf einem einzelnen Chip hergestellt. Typischerweise werden die Strukturgrößen dieser Schaltungselemente mit der Einführung einer neuen Schaltungsgeneration weiter verringert, wobei aktuell integrierte Schaltungen mit einem hohe Maß an Leistungsvermögen im Hinblick auf Geschwindigkeit und/oder Leistungsaufnahme bereitstehen. Eine Verringerung der Größe von Transistoren ist ein wichtiger Aspekt in stetigen Verbessern des Bauteilleistungsverhaltens komplexer integrierter Schaltungen, etwa von CPU's. Die Verringerung der Größe bringt im Allgemeinen eine höhere Schaltgeschwindigkeit mit sich, wodurch das Signalverarbeitungsverhalten verbessert wird.
  • Zusätzlich zu einer großen Anzahl an Transistorelementen sind auch eine Vielzahl von passiven Schaltungselementen, etwa Kondensatoren und Widerstände, typischerweise in integrierten Schaltungen vorzusehen, wie dies durch den grundlegenden Schaltungsaufbau vorgegeben ist. Auf Grund der geringeren Abmessungen von Schaltungselementen wird nicht nur das Leistungsverhalten der einzelnen Transistorelemente verbessert, sondern es wird auch die Packungsdicht erhöht, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, mehr Funktionen auf eine vorgegebene Chipfläche zu integrieren. Aus diesem Grunde wurden sehr komplexe Schaltungen entwickelt, die unterschiedliche Arten von Schaltungen enthalten können, etwa analoge Schaltungen, digitale Schaltungen und dergleichen, wodurch vollständige Systeme auf einem einzelnen Chip (SOC) bereitgestellt werden.
  • Obwohl Transistoren die wesentlichen Schaltungselemente in äußerst komplexen integrierten Schaltungen sind, die das gesamte Leistungsverhalten dieser Bauelemente wesentlich bestimmen, sind auch andere Komponenten, Kondensatoren und Widerstände erforderlich, wobei die Größe dieser passiven Schaltungselemente ebenfalls im Hinblick auf die Skalierung der Transistorelemente anzupassen ist, um nicht in unnötiger Weise wertvolle Chipfläche zu verbrauchen. Ferner werden die passiven Schaltungselemente, etwa die Widerstände, mit einem hohen Maß an Genauigkeit vorgesehen, um damit die streng gesetzten Prozessgrenzen gemäß dem grundlegenden Schaltungsaufbau einzuhalten. Beispielsweise sind sogar im Wesentlichen digitale Schaltungsaufbauten entsprechende Widerstandswerte eingesetzter Grenzen vorzusehen, um nicht in unnötiger Weise zu Betriebsinstabilitäten und/oder zu einer größeren Signalausbreitungsverzögerung beizutragen. Beispielsweise werden in anspruchsvollen Anwendungen Widerstände in der Form „integrierter Polysiliziumwiderstände” vorgesehen, die über der Halbleiterschicht und/oder entsprechenden Isolationsstrukturen hergestellt sind, um damit den gewünschten Widerstandswert zu erreichen, ohne im Wesentlichen zur parasitären Kapazität beizutragen, wie dies im Falle von „vergrabenen” Widerstandsstrukturen der Fall ist, die innerhalb der aktiven Halbleiterschicht hergestellt werden. Ein typischer Polysiliziumwiderstand erfordert daher das Abscheiden des Basispolysiliziummaterials, was häufig mit dem Abscheiden eines Polysiliziumgateelektrodenmaterials für die Transistorelemente kombiniert wird. Während der Strukturierung der Gateelektrodenstrukturen werden auch die Widerstände hergestellt, deren Größe wesentlich von dem zu Grunde liegenden spezifischen Widerstandswert dese Polysiliziummaterials und der nachfolgenden Art des Dotiermaterials und dessen Konzentration abhängt, das in die Widerstände eingebaut wird, um die Widerstandswerte anzupassen. Typischerweise ist der Widerstand des dotierten Polysiliziummaterials eine nicht-lineare Funktion der Dotierstoffkonzentration, wodurch spezielle Implantationsprozesse erforderlich sind unabhängig von anderen Implantationssequenzen um Einstellen der grundlegenden Transistoreigenschaften, was somit zu einem moderat hohen Aufwand bei der Fertigungssequenz führt. Des weiteren müssen auf Grund der kontinuierlichen Verringerung der kritischen Abmessungen der Transistoren auch die Widerstandselemente in ihrer Größe verringert werden, wodurch ebenfalls typischerweise eine Verringerung des spezifischen Widerstandes erforderlich ist, was wiederum die Verwendung höherer Dotierstoffkonzentrationen nach sich zieht. Aus diesem Grunde wird in konventionellen Techniken die Forderung nach einem geringeren spezifischen Widerstandswert des Basiswiderstandswerts im Hinblick auf eine Gesamtgrößenreduzierung der lateralen Abmessungen der Widerstandselemente typischerweise dadurch gelöst, indem die Dotierstoffdosis erhöht wird, wodurch jedoch übermäßig lange Implantationszeiten erforderlich sind, da eine Zunahme der Dotierstoffkonzentration zu einem deutlich geringeren ausgeprägten Zuwachs der Leitfähigkeit auf Grund des nicht-linearen Verhaltens führt. Ferner verursachen die Durchlaufzeiten für die entsprechenden Implantationsprozesse eine Zunahme der Gesamtprozesszeit und tragen damit zu den gesamten Produktionskosten erheblich bei. Daher werden häufig unterschiedliche Dotierstoffsorten verwendet, die geringere Implantationszeiten bei einer vorgegebenen gewünschten hohen Dotierstoffkonzentration ermöglichen. In noch anderen Vorgehensweisen wird die laterale Größe der Widerstände erhöht, um damit den gewünschten Widerstandswert für einen gegebenen spezifischen Widerstand zu erreichen, was jedoch nicht mit der Forderung für die Verringerung der Gesamtabmessungen von integrierten Schaltungen kompatibel ist im Hinblick auf eine Verringerung der Chipgröße, die ansonsten zu einer Verringerung der Gesamtproduktionskosten beitragen würde, oder die ansonsten zur Integration einer größeren Anzahl an Funktionen in eine gegebene Chipfläche benutzt würde. In einer noch weiteren konventionellen Lösungen wird die Dicke des Basispolysiliziummaterials erhöht, um damit eine größere Querschnittsfläche der entsprechenden Widerstandselemente zu ermöglichen, was jedoch deutliche Modifizierungen des gesamten Prozessablaufs erfordert, insbesondere, wenn Polysiliziumgateelektroden und die Widerstände in einem gemeinsamen Prozessablauf herzustellen sind.
  • In der US 2006/0102964 A1 wird ein Verfahren zur Ausbildung eines aktiven und eines passiven Bauteils auf einem Substrat beschrieben, in dem eine ionendotierte Polysiliziumschicht oder eine ionendotierte Germaniumschicht vorgesehen ist.
  • Angesichts der zuvor beschriebenen Situation betrifft die vorliegende Offenbarung Verfahren, in denen Widerstände in platzsparender Weise bereitgestellt werden, wobei ein oder mehrere der oben erkannten Probleme vermieden oder zumindest in den Auswirkungen verringert werden.
  • Überblick über die Offenbarung
  • Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Offenbarung Verfahren, in denen integrierte Widerstandselemente auf der Grundlage einer Silizium/Germanium-Mischung hergestellt werden, um damit einen geringeren Schichtwiderstand des Basismaterials zur Herstellung der Widerstandselemente vorzugeben. Zu diesem Zweck wird die Silizium/Germanium-Mischung mit einem vordefinierten Anteil an Germanium abgeschieden, möglicherweise in Verbindung mit einer speziellen Dotierstoffsorte, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, den Bereich der Widerstandswerte deutlich zu erhöhen, der während des nachfolgenden Fertigungsablaufs auf der Grundlage kleinerer Implantationsdurchlaufzeiten erreicht werden kann. Beispielsweise kann unter Anwendung eines Germaniumanteils von ungefähr 5 bis 50% eine entsprechende Verringerung des Schichtwiderstands im Vergleich zu Polysiliziummaterial von ungefähr 25 bis 50% für ansonsten identische Bedingungen erreicht werden, d. h. für eine gegebene Implantationsdosis und Dotierstoffsorte. Folglich kann durch Verwenden der Silizium/Germaniummischung zur Herstellung der Widerstandsstruktur der schließlich erhaltene Widerstandskörper mit geringeren Abmessungen vorgesehen werden, beispielsweise mit kleineren lateralen Abmessungen, wobei eine Höhe des Silizium/Germaniumwiderstandskörpers so gewählt werden kann, dass dieser mit dem gesamten Fertigungsablauf der Transistorelemente kompatibel ist. Des weiteren kann im Allgemeinen eine geringere Implantationsdosis beim Einstellen des Sollwiderstandswertes angewendet werden, was zu geringeren Durchlaufzeiten und damit zu geringeren Produktionskosten beiträgt. In anderen Fällen wird das zusätzliche Maß an Freiheit beim Einstellen der Sollwiderstandswerte, das durch den Einbau eines Germaniummaterials in das Siliziumbasismaterial erreicht wird, in Verbindung mit dem Einbau einer gewissen Konzentration an Dotierstoffsorten während des Abscheidens des Silizium/Germanium-Materials ein vollständiges Vermeiden zusätzlicher Implantationsprozesse zu ermöglichen, wodurch ebenfalls zu einer besseren Effizienz des gesamten Fertigungsablaufs beigetragen wird. In einigen anschaulichen hierin offenbarten Aspekten wird die Silizium/Germanium-Mischung für die Widerstandselemente vorteilhafterweise für die Strukturierung modernster Gateelektrodenstrukturen verwendet, in denen ein dielektrisches Material mit großem ε in Verbindung mit metallenthaltenden Gateelektrodenmaterialien verwendet wird, um damit noch mehr zu einer verbesserten Prozesseffizienz beizutragen.
  • Ein anschauliches hierin offenbartes Verfahren umfasst das Bilden einer Silizium/Germanium-Mischung über einer Halbleiterschicht eines Halbleiterbauelements, um ein Gateelektrodenmaterial und ein Widerstandsmaterial in einem gemeinsamen Abscheideprozess bereitzustellen. Das Verfahren umfasst ferner das Bilden einer Gateelektrodenstruktur und eines Widerstands aus der Silizium/Germanium-Mischung. Des weiteren wird zumindest ein Teil der Gateelektrodenstruktur entfernt. Schließlich wird zumindest ein Teil des entfernten Bereichs durch ein metallenthaltendes Gateelektrodenmaterial ersetzt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 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:
  • 1a schematisch eine Draufsicht eines Halbleiterbauelements zeigt, das ein Widerstandselement aufweist, das auf der Grundlage einer Silizium/Germanium-Mischung gemäß anschaulicher Ausführungsformen hergestellt ist;
  • 1b schematisch eine Querschnittsansicht des Bauelements aus 1a zeigt;
  • 2a bis 2c schematisch Querschnittsansichten eines Halbleiterbauelements während diverser Fertigungsphasen bei der Herstellung von Transistorelementen und eines Widerstands zeigen, indem eine Silizium/Germanium-Mischung durch Vorsehen eines unterschiedlichen Gateelektrodenmaterials für die Transistoren gemäß vergleichender Beispiele verwendet wird; und
  • 3a bis 3d schematisch Querschnittsansichten eines Halbleiterbauelements während diverser Fertigungsphasen bei der Herstellung von Transistorelementen zeigen, die modernste Gateelektrodenstrukturen auf der Basis eines dielektrischen Materials mit großem ε aufweisen, wobei auch Widerstandselemente unter Anwendung einer Silizium/Germanium-Mischung gemäß noch weiterer anschaulicher Ausführungsformen hergestellt werden.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug zu den Ausführungsformen beschrieben ist, wie sie in der folgenden detaillierten Beschreibung sowie in den Zeichnungen dargestellt sind, sollte beachtet werden, dass die folgende detaillierte Beschreibung sowie die Zeichnungen nicht beabsichtigen, die vorliegende Offenbarung 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.
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wobei Widerstandselemente in sehr effizienter Weise gebildet werden, beispielsweise im Hinblick auf eine geringere Durchlaufzeit, Platzeinsparung, im Hinblick auf Prozesstoleranzen und dergleichen, indem ein Silizium/Germanium-Material verwendet wird, das an sich für eine erhöhte Leitfähigkeit im Vergleich zu konventioneller Weise verwendeten Polysiliziummaterial sorgt. Wie zuvor erläutert ist, besitzt eine intrinsische Silizium/Germanium-Mischung eine größere Leitfähigkeit im Vergleich zu intrinsischen Polysiliziummaterial, wobei der spezifische Widerstand auf der Grundlage des Anteils an Germanium in der Silizium/Germanium-Mischung eingestellt werden kann. Beispielsweise kann gemäß gut etablierter Abscheidetechniken, etwa CVC (chemische Dampfabscheidung) bei geringem Druck das Verhältnis zwischen Silizium und Germaniummaterial effizient auf Grundlage der entsprechenden Durchflussraten von Vorstufengasen gesteuert werden, wodurch für ein gegebenes grundlegendes Abscheiderezept eine Einstellung des gewünschten grundlegenden spezifischen Widerstandswertes möglich ist. Folglich können die Gesamtabmessungen eines entsprechenden Widerstandselements im Vergleich zu polysiliziumbasierten Widerstandselementen verringert werden, wobei auch im Allgemeinen eine geringere Dotierstoffkonzentration für das feine Einstellen des gewünschten Widerstandswertes ausreichend ist. Folglich kann selbst für insgesamt geringere Abmessungen der Widerstandselemente die im Allgemeinen geringere Dotierstoffkonzentration dennoch einen größeren Bereich bereitstellen, um den Sollwiderstandswert während des Fertigungsprozesses einzustellen, beispielsweise durch Einbau einer entsprechenden Dotierstoffsorte, da bei im Allgemeinen geringeren Dotierstoffkonzentrationen die Wirkung des Hinzufügens einer Dotierstoffsorte auf den Widerstandswert größer ist im Vergleich zu einer höheren Dotierstoffkonzentration, wie sie in konventionellen Lösungen eingesetzt werden. Somit wird eine höhere Flexibilität bei der Gestaltung entsprechender Widerstandselemente erreicht, wobei gleichzeitig die Effizienz des gesamten Fertigungsablaufs auf Grund der im Allgemeinen geringeren Durchlaufzeiten während der entsprechenden Implantationsprozesse verbessert wird. In anderen Fällen wird der Einstellmechanismus, der durch Auswahl einer geeigneten Germaniumkonzentration in Verbindung mit einer insitu-Dotierung bereitgestellt wird, für das geeignete Einstellen der Sollwiderstandswerte angewendet werden, wodurch die Gesamtprozesskomplexität verringert wird, da entsprechende Lithographieprozesse in Verbindung mit den zugeordneten Implantationsprozessen weggelassen werden können. Des weiteren wird in einigen anschaulichen Ausführungsformen das Vorsehen der Silizium/Germanium-Mischung effizient in den Fertigungsablauf für die Herstellung modernster Gateelektrodenstrukturen mit dielektrischen Materialien mit großem ε in Verbindung mit metallenthaltenden Gateelektrodenmaterialien eingebunden, wobei die Silizium/Germanium-Mischung als ein Platzhaltermaterial in der Gateelektrodenstruktur verwendet wird, das in einer späteren Fertigungsphase ersetzt wird, während das Silizium/Germanium-Material in den Widerstandsstrukturen beibehalten wird.
  • Mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen werden nunmehr weitere anschauliche Ausführungsformen detaillierter beschrieben.
  • 1a zeigt eine schematische Draufsicht eines Halbleiterbauelements 100, das ein Widerstandselement 150 aufweist, das mit einer Metallisierungsebene verbunden ist, d. h. mit entsprechenden Metallleitungen 161, 162. Der Widerstand 160 umfasst einen Widerstandskörper 151, der spezielle laterale Abmessungen aufweist, etwa eine Breite 151w und eine Länge 151l gemäß den gesamten Entwurfserfordernissen. Des weiteren besitzt der Widerstandskörper 151 eine spezifizierte Höhe, die eingestellt ist, dass diese kompatibel ist mit dem gesamten Fertigungsablauf zur Herstellung anderer Schaltungselemente des Halbleiterbauelements 100, etwa von Gateelektrodenstrukturen von Transistoren und dergleichen. Es sollte beachtet werden, das die lateralen Abmessungen 151w und 151l auf der Grundlage der gewünschten Höhe des Widerstandskörpers 151 und auf der Grundlage des spezifischen Widerstandes bestimmt werden. Der Widerstandskörper 151 ist aus einer Silizium/Germanium-Mischung aufgebaut, d. h. einem Material, in welchem Siliziumatome und Germaniumatome statistisch verteilt sind derart, dass die Struktur des Körpers 151, etwa als eine polykristalline Struktur, gebildet wird. Beispielsweise ist der Widerstandskörper 151 aus einer Silizium/Germanium-Mischung mit einem Anteil von ungefähr 5 bis 50 Atomprozent Germanium aufgebaut, wobei 100% die Summe des Siliziumanteils und des Germaniumanteils des Körpers 151 repräsentiert. Es sollte beachtet werden, dass andere Komponenten ebenfalls in dem Widerstandskörper 151 vorhanden sein können, jedoch in einem deutlich geringerem Maße, beispielsweise in Form von Dotierstoffsorten, Spuren von Verunreinigungen oder anderen Sorten, die absichtlich eingebaut werden, um das elektrische Verhaltend des Widerstandskörpers 151 in präziser Weise einzustellen. Beispielsweise liegt der spezifische Widerstand des Körpers 151 im Bereich von 150 bis ungefähr 100 Ohm mal Mikrometer.
  • Des weiteren umfasst der Widerstand 151 einen Kontaktbereich 155, der ein beliebiges geeignetes Material aufweist, das einen geringen Schichtwiderstand bietet, etwa ein metallenthaltendes Material, das eine Verbindung mit mindestens einer der Komponenten des Körpers 151 bildet. Beispielsweise kann Metallsilizid, etwa in Form von Nickelsilizid, Kobaltsilizid, Platinsilizid und dergleichen verwendet werden, um einen geringen Schichtwiderstand des Kontaktbereichs 155 zu erhalten. Des weiteren sind Kontaktelemente 153, beispielsweise in Form von Wolframelementen und dergleichen, abhängig von der betrachteten Technologie für eine gut leitende Verbindung zwischen den jeweiligen Kontaktbereichen 155 und den Metallleitungen 161, 162 vorgesehen. Wie ferner gezeigt ist, ist eine Deckschicht 153, die beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten dielektrischen Material aufgebaut ist, etwa aus Siliziumnitrid, Siliziumdioxid und dergleichen, vorgesehen, um den Widerstandskörper 151 zu bedecken, wodurch die lateralen Abmessungen 151w, 151l definiert werden und wodurch auch die laterale Größe der Kontaktbereiche 155 festgelegt wird.
  • 1b zeigt schematisch eine Querschnittsansicht des Halbleiterbauelements 100 aus 1a entlang der Linie Ib. Wie gezeigt, umfasst das Halbleiterbauelement 100 ein Substrat 101, das ein beliebiges Trägermaterial zur Herstellung einer Bauteilschicht 102 repräsentiert, die als eine Halbleiterschicht in Verbindung mit entsprechenden Isolationsstrukturen (nicht gezeigt) verstanden wird, so dass in und über der Schicht 102 Schaltungselemente, etwa Transistoren, Kondensatoren und dergleichen und auch ein oder mehrere der Widerstände 150 gebildet werden können. Das Substrat 101 in Verbindung mit der Schicht 102 kann eine Vollsubstratkonfiguration bilden, wenn die Halbleitermaterialbereiche der Schicht 102 einen oberen Teil eines kristallinen Materials des Substrats 101 repräsentieren. In anderen Fallen repräsentiert das Substrat 101 in Verbindung mit der Schicht 102 eine SOI-(Silizium-auf-Isolator)Konfiguration, wenn das Substrat 101 zumindest lokal einen isolierenden Oberflächenbereich in Form einer vergrabenen isolierenden Schicht (nicht gezeigt) besitzt. Es sollte beachtet werden, dass der Widerstand 10 über einem Halbleiterbereich gebildet sein kann und kann davon durch eine dünne isolierende Schicht (nicht gezeigt) getrennt ist, während in anderen Fallen der Widerstand 150 über eine Isolationsstruktur, etwa einer flachen Grabenisolation (nicht gezeigt) und dergleichen ausgebildet ist.
  • Ferner sind der Widerstand 150 und auch andere Schaltungselemente von einem dielektrischen Zwischenschichtmaterial 113 in Verbindung mit einer Deckschicht oder einer Ätzstoppschicht 112 umschlossen. Das dielektrische Zwischenschichtmaterial 113 ist aus einem beliebigen geeigneten Material aufgebaut, etwa Siliziumdioxid und dergleichen. Ferner ist eine erste Metallisierungsebene 160 über dem dielektrischen Zwischenschichtmaterial 113 gebildet und umfasst die Metallleitungen 161, 162, di ein einem geeigneten dielektrischen Material 164, etwa einem dielektrischen Material mit kleinem ε, wenn moderne Halbleiterbauelemente betrachtet werden, eingebettet sind. Ein dielektrisches Material mit kleinem ε ist als ein dielektrisches Material als ein dielektrisches Material zu verstehen, das eine Dielektrizitätskonstante von 3,0 oder weniger aufweist. In einigen anschaulichen Ausführungsformen ist die Metallisierungsebene 160 auf der Grundlage eines Kupfermaterials hergestellt, wodurch ein Barrierenmaterial 163, beispielsweise in Form eines leitenden Barrierenmaterials erforderlich ist, während in einigen Fallen ein dielektrisches Barrierenmaterial 163 auf der Oberseite der Metallleitungen 161, 162 ausgebildet ist, um damit für den gewünschten Kupfereinschluss zu sorgen. Es sollte beachtet werden, dass das Halbleiterbauelement 100 auch weitere Metallisierungsebenen aufweisen kann, wobei dies von der gesamten Komplexität des grundliegenden Schaltungsaufbaus abhängt.
  • Das in den 1a und 1b gezeigte Halbleiterbauelement 100 kann auf der Grundlage der folgenden Prozesse hergestellt werden. Nach dem Bilden der grundlegenden aktiven Gebiete in der Bauteilebene 102, wozu das Herstellen von Grabenisolationsstrukturen gehört, wird ein Silizium/Germanium-Material für den Körper 151 gebildet, beispielsweise durch CVD bei geringem Druck und dergleichen. Es sollte beachtet werden, dass vor, während oder nach dem Abscheiden des entsprechenden Materials auch ein Gateelektrodenmaterial und ein Gatedielektrikumsmaterial in anderen Bauteilbereichen hergestellt werden können, in denen entsprechende Transistorelemente zu erzeugen sind, wie dies auch nachfolgend detaillierter erläutert ist. Das Abscheiden der Silizium/Germanium-Mischung erfolgt so, dass der Anteil an Germanium gesteuert wird, um in einen Bereich von ungefähr 5 bis 50 Atomprozent zu liegen, wobei dies zu einem gewünschten spezifischen Widerstandswert abhängt. Wie zuvor erläutert ist, wird in einigen anschaulichen Ausführungsformen das Silizium/Germanium-Material so abgeschieden, dass es eine spezielle Dotierstoffsorte, etwa Bor, Phosphor und dergleichen aufweist, wodurch ein spezieller spezifischer Widerstandswert erreicht wird, der in einer späteren Fertigungsphase abhängig von der gesamten Prozessstrategie weiter modifiziert werden kann oder auch nicht. Danach wird das Silizium/Germanium-Material strukturiert, möglicherweise in Verbindung mit Gateelektrodenstrukturen von Transistorstrukturen und dergleichen, was unter Anwendung gut etablierter Lithographie- und Ätztechniken erfolgen kann, wobei eine entsprechende Abmessung 151w, 151l abhängig von den Entwurfsregeln und dem erforderlichen Widerstandswert eingestellt wird. Des weiteren wird, wie zuvor erläutert ist, beim Einstellen der lateralen Abmessungen 151w, 151l auch eine Höhe 151h des Materials 151 berücksichtigt. D. h., im Allgemeinen erfordert eine Verringerung der lateralen Abmessungen 151l, 151w für eine gegebene Höhe 151h einen größeren Anteil an Germanium und/oder an einer Dotierstoffsorte für einen erforderlichen Widerstandswert des Widerstands 150. Nach dem Strukturieren der Körpers 151 werden bei Bedarf weitere Implantationsprozesse ausgeführt, was auf der Grundlage einer speziell gestalteten Implantationsmaske erreicht wird, wenn die Implantationsdosis und Energie sowie die Implantationssorte nicht mit den entsprechenden Parameter kompatibel sind, die zur Herstellung anderer Schaltungselemente, etwa Transistoren und dergleichen, verwendet werden. Es sollte beachtet werden, dass während des vorhergehenden Fertigungsablaufs die Deckschicht 153 ebenfalls gebildet werden kann und weiterhin auf der Oberseite des strukturierten Körpers 151 vorhanden ist, weshalb ein geeigneter Strukturierungsprozess ausgeführt werden kann, um die Kontaktbereiche 155 freizulegen, wodurch in effizienter Weise die lateralen Abmessungen 151l, 151w festgelegt werden. Danach wird der Silizidierungsprozess ausgeführt, in welchem ein hochschmelzendes Metall, etwa Nickel, Platin, und dergleichen abgeschieden wird und es wird eine chemische Reaktion in Gang gesetzt, um einem metallenthaltenden Bereich zu bilden, wobei eine Deckschicht 153 als Maske dienen kann. Danach werden die Schichten 112 und 113 entsprechend gut etablierter Abscheidetechniken hergestellt, woran sich eine Strukturierungssequenz anschließt, um die Kontaktelemente 152 in Verbindung mit anderen Kontaktelementen, die eine Verbindung zu Kontaktbereichen anderer Schaltungselemente, etwa von Transistoren und dergleichen, herstellen, zu bilden. Als nächstes wird die Metallisierung 160 hergestellt, beispielsweise durch Abscheiden des dielektrischen Materials 164 und durch Strukturieren dieses Materials, um entsprechende Gräben zu schaffen, die nachfolgend mit einem geeigneten Metall, etwa Kupfer, möglicherweise in Verbindung mit dem leitenden Barrierenmaterial 163 gefüllt werden. Zu diesem Zweck können gut etablierte Prozesstechniken eingesetzt werden. Schließlich wird die Deckschicht 163a abgeschieden und es werden bei Bedarf weitere Metallisierungsebenen hergestellt.
  • Folglich wird der Widerstand 150 mit einer moderat geringen Dotierstoffkonzentration auf Grund des intrinsisch geringeren spezifischen Widerstandes des Silizium/Germanium-Materials in dem Körper 151 bereitgestellt.
  • Mit Bezug zu den 2a bis 2c werden nunmehr Beispiele beschrieben, in denen eine Prozesssequenz eingesetzt wird, und Gateelektroden und die Widerstände auf der Grundlage unterschiedlicher Materialien herzustellen.
  • 2a zeigt schematisch ein Halbleiterbauelement 200 mit einem Substrat 201 und einer Bauteilschicht 203. Für die Komponenten 201 und 202 gelten die gleichen Kriterien, wie sie zuvor erläutert sind, wenn auf das Bauelement 100 verwiesen wird. Des weiteren umfasst das Halbleiterbauelement 200 ein Widerstandsgebiet 210, in welchem ein oder mehrere Widerstände herzustellen sind, und ist ferner ein Bauteilgebiet 220 vorgesehen, in welchem andere Schaltungskomponenten, etwa Transistoren, zu bilden sind. Beispielsweise repräsentiert das Bauteilgebiet 220 ein aktives Gebiet 205, d. h. ein Halbleitergebiet der Bauteilschicht 202, in welchem ein geeignetes Dotierstoffprofil zu erzeugen ist, um damit eine spezielle Leitfähigkeit zu schaffen. Andererseits ist eine Isolationsstruktur 204 in dem Widerstandsgebiet 210 vorgesehen. Des weiteren ist in der gezeigten Fertigungsphase ein Gatedielektrikumsmaterial 221 zumindest über dem aktiven Gebiet 205 gebildet, während in anderen Fällen das Gatedielektrikumsmaterial 221 auch über der Isolationsstruktur 204 abhängig von der Art des verwendeten Materials und der entsprechenden Fertigungstechnik liegt. Des weiteren ist ein Gateelektrodenmaterial 222, etwa Polysilizium und dergleichen, über dem aktiven Gebiet 205 gebildet und kann sich auch in die Isolationsstruktur 204 (nicht gezeigt) bei Bedarf erstrecken. Des weiteren ist ein Widerstandsmaterial 251 in Form einer Silizium/Germanium-Mischung in den Gebieten 220 und 210 ausgebildet. Im Hinblick auf die Eigenschaften des Materials 251a, beispielsweise im Hinblick auf den Germanium-Anteil, die Dotierstoffkonzentration, die Dicke und dergleichen, gelten die gleichen Kriterien, wie sie zuvor mit Bezug zu dem Bauelement 100 erläutert sind.
  • Das in 2a gezeigte Halbleiterbauelement 200 kann auf der Grundlage der folgenden Prozesse hergestellt werden. Nach dem Bilden der Isolationsstruktur 204 unter Anwendung gut etablierter Prozesstechniken, wird das Gatedielektrikumsmaterial 221 beispielsweise durch Oxidation und/oder Abscheidung und dergleichen gebildet. Anschließend wird das Gateelektrodenmaterial 222 abgeschieden, beispielsweise in Form eines Polysiliziummaterials unter Anwendung gut etablierter Abscheiderezepte. Im Anschluss daran wird ein unerwünschter Bereich des Gateelektrodenmaterials 222 von oberhalb des Widerstandsgebiets 210 oder zumindest von einem Bereich davon entfernt, wenn das Gateelektrodenmaterial 222 sich in das Widerstandsgebiet 210 erstreckt. Zu diesem Zweck können Lithographietechniken und selektive Ätzrezepte eingesetzt werden. Als nächstes wird das Material 251a unter Anwendung von Prozesstechniken abgeschieden, wie sie zuvor beschrieben sind. Im Anschluss daran wird das Material 251a von oberhalb des Materials 222 entfernt, was durch CMP (chemisch-mechanisches Polieren) möglicherweise in Verbindung mit Ätztechniken und dergleichen erfolgen kann.
  • 2b zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 200 in einem weiter fortgeschrittenen Herstellungsstadium. Wie gezeigt, sind eine Vielzahl von Gateelektrodenstrukturen 225 von Transistoren in und über dem aktiven Gebiet 205 vorgesehen, während ein Widerstandskörper 251 in dem Widerstandsgebiet 210 hergestellt ist. Somit enthalten die Gateelektrodenstrukturen 225 ein Gateelektrodenmataerial 222 und das Gatedielektrikumsmaterial 221, während der Widerstandskörper 251 aus der Silizium/Germanium-Mischung aufgebaut ist. In einigen Beispielen werden die Gateelektrodenstrukturen 225 und der Widerstandskörper 251 in einem gemeinsamen Strukturierungsvorgang erzeugt, da die Materialien 222 und 251a ein ähnliches Ätzverhalten im Hinblick auf eine Vielzahl gut etablierter Rezepte zur Strukturierung von Polysiliziumgateelektrodenstrukturen aufweisen.
  • 2c zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 200 gemäß anschaulicher Ausführungsformen, in denen das Widerstandsmaterial 251 darin eingebaut eine geeignete Germaniumkonzentration und eine Dotierstoffkonzentration aufweist, so dass keine weitere Widerstandseinstellung auf der Grundlage eines Implantationsprozesses erforderlich ist. Folglich wird während entsprechender Implantationsprozesse 207 zur Herstellung von Drain- und Sourcegebieten 227 der Transistoren 226 in dem Bauteilgebiet 220 das Widerstandsgebiet 210 mittels einer Implantationsmaske 206 geschützt, ohne dass speziell gestaltete Implantationsmasken vor oder nach der Implantationssequenz 207 zum Einstellen des spezifischen Widerstands des Körpers 251 erforderlich sind. D. h., auf Grund des hohen Grades an Freiheit bei der Auswahl des spezifischen Widerstandswertes auf der Grundlage des Germaniumanteils und der Dotierstoffsorte durch das Abscheiden des Materials 251 (siehe 2a) eingebaut werden kann, können zusätzliche Implantationsprozesse und die entsprechenden damit verknüpften Lithographieschritte weggelassen werden, wodurch ein sehr effizienter Fertigungsablauf erreicht wird. Danach wird die weitere Bearbeitung fortgesetzt, indem die Transistoren 226 fertiggestellt werden, beispielsweise durch Herstellen von Metallsilizidgebieten, das Vorsehen von verformungsinduzierenden dielektrischen Materialien, wenn anspruchsvolle Anwendungen betrachtet werden, und dergleichen. Beispielsweise repräsentieren die Transistoren 226 geschwindigkeitskritische Transistoren mit einer Gatelänge, d. h. in 2c die horizontale Erstreckung des Gateelektrodenmaterials 222, von ungefähr 50 nm oder weniger, wie dies in modernsten integrierten Schaltungen, etwa CPU-Kernen und dergleichen, erforderlich sein kann. Andererseits wird der Widerstandskörper 251 in ähnlicher Weise bearbeitet, wie dies mit Bezug zu dem Halbleiterbauelement 100 beschrieben ist.
  • Mit Bezug zu den 3a bis 3d werden nunmehr weitere anschauliche Ausführungsformen beschrieben, in denen Gateelektrodenstrukturen auf der Grundlage einer Silizium/Germanium-Mischung hergestellt werden, die zumindest teilweise in einer späteren Fertigungsphase in den Gateelektrodenstrukturen ersetzt werden kann.
  • 3a zeigt schematisch ein Halbleiterbauelement 300 mit einem Substrat 301 und einer Bauteilschicht 302. Ferner sind eine Isolationsstruktur 304 und ein oder mehrere aktive Gebiete 303 in der Bauteilschicht 302 definiert. In Bezug auf diese Komponenten gelten die gleichen Kriterien, wie sie zuvor mit Bezug zu den Bauelementen 100 und 200 erläutert sind. Des weiteren ist ein Gatedielektrikumsmaterial 322 zumindest über dem aktiven Gebiet 303 gebildet, und eine Silizium/Germanium-Mischung 351a ist über der Bauteilschicht 302 hergestellt. In Bezug auf die Eigenschaften des Gatedielektrikumsmaterials 322 und des Silizium/Germanium-Materials 351 sei auch das Bauelement 200 verwiesen.
  • 3b zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 300 in einer weiter fortgeschrittenen Fertigungsphase. Wie gezeigt, ist ein Transistor 326 mit einer Gateelektrodenstruktur 325, die auf der Grundlage des Materials 351a hergestellt ist, in und über dem aktiven Gebiet 303 gebildet, während ein Widerstand 350 über der Isolationsstruktur 304 hergestellt ist. Der Widerstand 350 umfasst eine Deckschicht 353, die im Wesentlichen die lateralen Abmessungen festlegt, wie dies auch zuvor mit Bezug zu dem Widerstand 150 erläutert ist. Des weiteren sind Kontaktbereiche 255 vorgesehen, beispielsweise in Form eines Silizids und dergleichen. Ferner sind der Transistor 326 und der Widerstand 250 von einem dielektrischen Material 312 und 313 beispielsweise in Form von Siliziumnitrid und Siliziumdioxid und dergleichen umschlossen.
  • Das Bauelement 300 kann durch gut etablierte Fertigungstechniken hergestellt werden, wobei jedoch im Gegensatz zu konventionellen Lösungen die Gateelektrodenstruktur 325 auf der Grundlage des Materials 351a hergestellt wird.
  • 3c zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 300 in einer weiter fortgeschrittenen Fertigungsphase, in der die Gateelektrodenstruktur 325 freigelegt ist, während der Widerstand 350 durch eine geeignete Maske 308 bedeckt ist, etwa eine Lackmaske und dergleichen. Beispielsweise wird überschüssiges Material der Schicht 313 durch CMP entfernt, wodurch ebenfalls die Gateelektrode 325 und der Widerstand 350 freigelegt werden. Anschließend wird ein entsprechender Lithographieschritt ausgeführt, um die Maske 308 vorzusehen. Als nächstes wird ein selektiver Ätzprozess ausgeführt, um das Gateelektrodenmaterial 351a zu entfernen, möglicherweise in Verbindung mit einem Metallsilizidgebiet, wofür gut etablierte Ätzrezepte eingesetzt werden können. Beispielsweise werden ähnliche Ätztechniken angewendet, wie sie zuvor zum Strukturieren der Gateelektrode 325 eingesetzt würden. Bei Bedarf wird anschließend das Gatedielektrikumsmaterial 322 entfernt und wird durch ein dielektrisches Material mit großem ε ersetzt, das als ein dielektrisches Material mit einer dielektrischen Konstante von 10,0 oder höher zu verstehen ist. Beispielsweise sind Hafniumoxid, Zirkonoxid und dergleichen geeignete dielektrische Materialien mit großem ε. Anschließend wird ein geeignetes metallenthaltendes Material, etwa Titannitrid und dergleichen, in die Gateelektrodenstruktur 325 eingefüllt, wodurch für ein besseres Leistungsverhalten der Gateelektrodenstruktur 325 gesorgt wird.
  • 3d zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 300 nach der zuvor beschriebenen Prozesssequenz, wobei ebenfalls überschüssiges Material entfernt wird, beispielsweise durch CMP und dergleichen. Somit wird ein dielektrisches Material 321r mit großem ε in der Gateelektrodenstruktur 325 in Verbindung mit einem metallenthaltendem Material 322 bereitgestellt. Andererseits wird der Widerstand 350 nicht durch die vorhergehende Prozesssequenz zur Herstellung der aufwendigen Gateelektrodenstruktur 326 beeinflusst. Folglich können moderne Transistorelemente in Verbindung mit dem Widerstand 350 vorgesehen werden, ohne dass in unerwünschter Weise zur Gesamtprozesskomplexität beigetragen wird, da die anfängliche Gateelektrodenstruktur 325 und der Widerstand 350 auf der Grundlage des gleichen Silizium/Germanium-Materials hergestellt werden können.
  • Es gilt also: Die vorliegende Offenbarung stellt Halbleiterbauelemente und Techniken zu deren Herstellung bereit, wobei integrierte Widerstände auf der Grundlage eines Silizium/Germaniummaterials gebildet werden, wodurch ein erhöhter spezifischer Widerstand des Materials erreicht wird, wodurch die Verringerung der Gesamtabmessungen des Widerstands gelingt, selbst wenn geringere Dotierstoffkonzentrationen angewendet werden. Somit kann die gesamte Durchlaufzeit verringert werden, wobei auch ein äußerst platzsparender Schaltungsaufbau erreicht wird.
  • Weitere Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Offenbarung 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 Ausführungsformen zu vermitteln. Selbstverständlich sind die hierin gezeigten und beschriebenen Formen als die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zu betrachten.

Claims (5)

  1. Verfahren mit: Bilden einer Silizium/Germanium-Mischung (351a) über einer Halbleiterschicht eines Halbleiterbauelements (300) derart, dass ein Gateelektrodenmaterial und ein Widerstandsmaterial in einem gemeinsamen Abscheideprozess vorgesehen werden; Bilden einer Gateelektrodenstruktur (325) und eines Widerstands (350) aus der Silizium/Germanium-Mischung (351a); Entfernen zumindest eines Teils der Gateelektrodenstruktur (325); und Ersetzen zumindest eines Teils des entfernten Bereichs durch ein metallenthaltendes Gateelektrodenmaterial (322).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Bilden eines Gatedielektrikumsmaterials (321r) in der Gateelektrodenstruktur, wobei das Gatedielektrikumsmaterial ein dielektrisches Material mit großem ε aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dotierstoffsorte zumindest teilweise eingeführt wird, wenn die Silizium/Germanium-Mischung hergestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dotierstoffsorte zumindest teilweise durch Ionenimplantation eingeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bilden des Gateelektrodenmaterials Abscheiden eines Polysiliziummaterials umfasst.
DE102008035808.8A 2008-07-31 2008-07-31 Halbleiterbauelement mit einem Silizium/Germanium-Widerstand Expired - Fee Related DE102008035808B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008035808.8A DE102008035808B4 (de) 2008-07-31 2008-07-31 Halbleiterbauelement mit einem Silizium/Germanium-Widerstand
US12/477,365 US8193066B2 (en) 2008-07-31 2009-06-03 Semiconductor device comprising a silicon/germanium resistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008035808.8A DE102008035808B4 (de) 2008-07-31 2008-07-31 Halbleiterbauelement mit einem Silizium/Germanium-Widerstand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008035808A1 DE102008035808A1 (de) 2010-02-04
DE102008035808B4 true DE102008035808B4 (de) 2015-06-03

Family

ID=41461561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008035808.8A Expired - Fee Related DE102008035808B4 (de) 2008-07-31 2008-07-31 Halbleiterbauelement mit einem Silizium/Germanium-Widerstand

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8193066B2 (de)
DE (1) DE102008035808B4 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10658361B2 (en) 2011-12-28 2020-05-19 Intel Corporation Methods of integrating multiple gate dielectric transistors on a tri-gate (FINFET) process
US9496325B2 (en) 2012-06-26 2016-11-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Substrate resistor and method of making same
US9595525B2 (en) 2014-02-10 2017-03-14 International Business Machines Corporation Semiconductor device including nanowire transistors with hybrid channels

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060102964A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Passive device and method for forming the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3765940A (en) * 1971-11-08 1973-10-16 Texas Instruments Inc Vacuum evaporated thin film resistors
US5837592A (en) * 1995-12-07 1998-11-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for stabilizing polysilicon resistors
SE513116C2 (sv) * 1998-11-13 2000-07-10 Ericsson Telefon Ab L M Polykiselresistor och sätt att framställa sådan
US7422972B2 (en) * 2001-09-07 2008-09-09 Texas Instruments Incorporated On chip heating for electrical trimming of polysilicon and polysilicon-silicon-germanium resistors and electrically programmable fuses for integrated circuits
US7217981B2 (en) * 2005-01-06 2007-05-15 International Business Machines Corporation Tunable temperature coefficient of resistance resistors and method of fabricating same
US7932146B2 (en) * 2008-03-20 2011-04-26 United Microelectronics Corp. Metal gate transistor and polysilicon resistor and method for fabricating the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060102964A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Passive device and method for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
US8193066B2 (en) 2012-06-05
US20100025772A1 (en) 2010-02-04
DE102008035808A1 (de) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008049732B4 (de) Halbleiterbauelement mit vergrabenem Polysiliziumwiderstand sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE102007046849B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Gateelektrodenstrukturen mit großem ε nach der Transistorherstellung
DE102009021485B4 (de) Halbleiterbauelement mit Metallgate und einem siliziumenthaltenden Widerstand, der auf einer Isolationsstruktur gebildet ist sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008046400B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines CMOS-Bauelements mit MOS-Transistoren mit abgesenkten Drain- und Sourcebereichen und einem Si/Ge-Material in den Drain- und Sourcebereichen des PMOS-Transistors
DE102005030585B4 (de) Halbleiterbauelement mit einem vertikalen Entkopplungskondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102007020258B4 (de) Technik zur Verbesserung des Transistorleitungsverhaltens durch eine transistorspezifische Kontaktgestaltung
DE102008011814B4 (de) CMOS-Bauelement mit vergrabener isolierender Schicht und verformten Kanalgebieten sowie Verfahren zum Herstellen derselben
DE102011004322B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit selbstjustierten Kontaktelementen und einer Austauschgateelektrodenstruktur
DE102008054075B4 (de) Halbleiterbauelement mit Abgesenktem Drain- und Sourcebereich in Verbindung mit einem Verfahren zur komplexen Silizidherstellung in Transistoren
DE102009055437B4 (de) Halbleiterwiderstände, die in einem Halbleiterbauelement mit Metallgatestrukturen auf einer geringeren Höhe hergestellt sind und Verfahren zur Herstellung der Halbleiterwiderstände
DE102010029533B3 (de) Selektive Größenreduzierung von Kontaktelementen in einem Halbleiterbauelement
DE102007009914A1 (de) Feldeffekttransistor mit einem Zwischenschichtdielektrikumsmaterial mit erhöhter innerer Verspannung
DE102007052051B4 (de) Herstellung verspannungsinduzierender Schichten über einem Bauteilgebiet mit dichtliegenden Transistorelementen
DE102009043328B4 (de) Herstellung von Halbleiterwiderständen in einem Halbleiterbauelement mit Metallgatestrukturen durch Erhöhen der Ätzwiderstandsfähigkeit der Widerstände
DE102010040058A1 (de) Polysiliziumwiderstände, die in einem Halbleiterbauelement mit Metallgateelektrodenstrukturen mit großem ε hergestellt sind
DE102010028465A1 (de) Halbleiterbauelement mit Metallgate und Halbleiterwiderständen, die auf der Grundlage eines Austauschgateverfahrens hergestellt sind
DE102009055368A1 (de) Siliziumbasiertes Halbleiterbauelement mit E-Sicherungen, die durch eine eingebettete Halbleiterlegierung hergestellt sind
DE102010064291B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Transistoren mit Metallgateelektrodenstrukturen mit großem ε mit einem polykristallinen Halbleitermaterial und eingebetteten verformungsinduzierenden Halbleiterlegierungen
DE102009046260B4 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE102012223653B4 (de) Herstellung von Transistoreinheiten mit V-Nut-Source/Drain-Zone
DE102007015504B4 (de) SOI-Transistor mit Drain- und Sourcegebieten mit reduzierter Länge und einem dazu benachbarten verspannten dielektrischen Material und Verfahren zur Herstellung
DE102008059649B4 (de) Geringere topographieabhängige Unregelmäßigkeiten während der Strukturierung zweier unterschiedlicher verspannungsinduzierender Schichten in der Kontaktebene eines Halbleiterbauelements
DE102011080439B4 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE102009055395B4 (de) Vordotiertes Halbleitermaterial für eine Metallgateelektrodenstruktur mit großem ε von p-und n-Kanaltransistoren
DE102008035808B4 (de) Halbleiterbauelement mit einem Silizium/Germanium-Widerstand

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GLOBALFOUNDRIES INC., GRAND CAYMAN, KY

Owner name: AMD FAB 36 LIMITED LIABILITY COMPANY & CO. KG,, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE ONE LIMITED LIA, DE

Free format text: FORMER OWNER: AMD FAB 36 LIMITED LIABILITY CO, GLOBALFOUNDRIES INC., , KY

Effective date: 20110426

Owner name: GLOBALFOUNDRIES INC., KY

Free format text: FORMER OWNER: AMD FAB 36 LIMITED LIABILITY CO, GLOBALFOUNDRIES INC., , KY

Effective date: 20110426

Owner name: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE ONE LIMITED LIA, DE

Free format text: FORMER OWNERS: AMD FAB 36 LIMITED LIABILITY COMPANY & CO. KG, 01109 DRESDEN, DE; GLOBALFOUNDRIES INC., GRAND CAYMAN, KY

Effective date: 20110426

Owner name: GLOBALFOUNDRIES INC., KY

Free format text: FORMER OWNERS: AMD FAB 36 LIMITED LIABILITY COMPANY & CO. KG, 01109 DRESDEN, DE; GLOBALFOUNDRIES INC., GRAND CAYMAN, KY

Effective date: 20110426

R082 Change of representative

Representative=s name: GRUENECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHAEUS, DE

Representative=s name: GRUENECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHAEUSSER,

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GLOBALFOUNDRIES INC., KY

Free format text: FORMER OWNER: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE , GLOBALFOUNDRIES INC., , KY

Effective date: 20120125

Owner name: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE ONE LIMITED LIA, DE

Free format text: FORMER OWNER: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE , GLOBALFOUNDRIES INC., , KY

Effective date: 20120125

Owner name: GLOBALFOUNDRIES INC., KY

Free format text: FORMER OWNERS: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE ONE LTD. LIABILITY COMPANY & CO. KG, 01109 DRESDEN, DE; GLOBALFOUNDRIES INC., GRAND CAYMAN, KY

Effective date: 20120125

Owner name: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE ONE LIMITED LIA, DE

Free format text: FORMER OWNERS: GLOBALFOUNDRIES DRESDEN MODULE ONE LTD. LIABILITY COMPANY & CO. KG, 01109 DRESDEN, DE; GLOBALFOUNDRIES INC., GRAND CAYMAN, KY

Effective date: 20120125

R082 Change of representative

Representative=s name: GRUENECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHAEUS, DE

Effective date: 20120125

Representative=s name: GRUENECKER PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTG MB, DE

Effective date: 20120125

R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0027060000

Ipc: H01L0021822000

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0027060000

Ipc: H01L0021822000

Effective date: 20150204

R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee