DE102019118346A1 - Source-/drain-merkmal zum kontaktieren von schnittstellen - Google Patents
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- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76822—Modification of the material of dielectric layers, e.g. grading, after-treatment to improve the stability of the layers, to increase their density etc.
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- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
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- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
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- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
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- 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
- H01L27/085—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 including field-effect components only
- H01L27/088—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 including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
- H01L27/092—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 including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
- H01L27/0924—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 including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors including transistors with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
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- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
- H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
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- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
- H01L29/161—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System including two or more of the elements provided for in group H01L29/16, e.g. alloys
- H01L29/165—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System including two or more of the elements provided for in group H01L29/16, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
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- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
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- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
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- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
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- H01L29/66795—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
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- H01L29/7842—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate means for exerting mechanical stress on the crystal lattice of the channel region, e.g. using a flexible substrate
- H01L29/7848—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate means for exerting mechanical stress on the crystal lattice of the channel region, e.g. using a flexible substrate the means being located in the source/drain region, e.g. SiGe source and drain
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- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Hierin sind Beispiele einer integrierten Schaltung mit einer Schnittstelle zwischen einem Source-/Drain-Merkmal und einem Kontakt und Beispiele eines Verfahrens zum Bilden der integrierten Schaltung bereitgestellt. In manchen Beispielen wird ein Substrat aufweisend ein am Substrat angeordnetes Source-/Drain-Merkmal erhalten. Das Source-/Drain-Merkmal weist ein erstes Halbleiterelement und ein zweites Halbleiterelement auf. Das erste Halbleiterelement des Source-/Drain-Merkmals wird oxidiert, um ein Oxid des ersten Halbleiterelements auf dem Source-/Drain-Merkmal und einen Bereich des Source-/Drain-Merkmals mit einer höheren Konzentration des zweiten Halbleiterelements als ein Rest des Source-/Drain-Merkmals zu erzeugen. Das Oxid des ersten Halbleiterelements wird entfernt, und ein Kontakt wird gebildet, der mit dem Source-/Drain-Merkmal elektrisch verbunden ist. In manchen derartigen Ausführungsformen enthält das erste Halbleiterelement Silizium und das zweite Halbleiterelement Germanium.
Description
- PRIORITÄTSDATEN
- Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 62/751,038 - HINTERGRUND
- Die Industrie integrierter Halbleiterschaltungen (IC) hat ein rasches Wachstum erlebt. Im Zuge der IC-Weiterentwicklung hat die Funktionsdichte (d.h. die Anzahl miteinander verbundener Bauelemente pro Chipfläche) allgemein zugenommen, während die geometrische Größe (d.h. die kleinste Komponente (oder Linie), die unter Verwendung eines Herstellungsverfahrens erzeugt werden kann) gesunken ist. Dieser Verkleinerungsprozess bietet im Allgemeinen Vorteile durch Steigerung der Produktionseffizienz und Senkung der damit verbundenen Kosten. Jede weitere Größenreduzierung stellt jedoch noch größere Anforderungen sowohl hinsichtlich Konstruktion als auch Fertigung. Durch Fortschritte in diesen Bereichen werden zunehmend komplexere Konstruktionen sehr präzise und zuverlässig hergestellt.
- Mit fortschreitender Technologie spielen parasitäre Effekte, wie zum Beispiel unerwünschte Widerstände und Kapazitäten, eine immer größere Rolle. Diese parasitären Effekte erhalten mit jeder Generation von Verbesserungen größeres Gewicht, da die neuen Techniken kleinere Bauelemente bilden, die näher beieinander liegen und bei niedrigeren Spannungen arbeiten. Zum Beispiel kann ein unerwünschter Widerstand an einer Schnittstelle zwischen leitfähigen Merkmalen/Elementen oder an einer Schnittstelle zwischen einem leitfähigen Merkmal/Element und einem Schaltungsmerkmal/-Element, wie zum Beispiel einem Gate, einer Source oder einem Drain, auftreten. Der Widerstand einer solchen Schnittstelle kann sowohl von der Qualität der Schnittstelle als auch von der Zusammensetzung des Materials an derselben herrühren, und der Widerstand kann zunehmen, umso kleiner die Größe der Schnittstelle wird.
- Figurenliste
- Die vorliegende Offenbarung ist aus der folgenden ausführlichen Beschreibung am besten verständlich, wenn diese in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren gelesen wird. Es sei betont, dass im Einklang mit der gängigen Praxis in der Industrie verschiedene Elemente nicht maßstabsgetreu dargestellt sind und nur zur Veranschaulichung dienen. In der Tat können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale im Sinne einer klareren Erörterung beliebig erhöht oder verringert werden.
-
1 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Werkstücks mit einer Source-/Drain-Schnittstelle im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. - Die
2-8 sind Querschnittsdiagramme eines Werkstücks entlang einer Finnen-Längsrichtung an Punkten in einem Herstellungsverfahren im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. - Die
9A -9B sind Ablaufdiagramme eines Verfahrens zum Herstellen eines Werkstücks mit einer Source-/Drain-Schnittstelle im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. - Die
10 -22 sind Querschnittsdiagramme eines Werkstücks entlang einer Finnen-Längsrichtung an Punkten in einem Herstellungsverfahren im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Die folgende Offenbarung stellt viele verschiedene Ausführungsformen, oder Beispiele, zum Umsetzen verschiedener Merkmale der Offenbarung bereit. Spezifische Beispiele von Komponenten und Anordnungen sind nachfolgend beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Dabei handelt es sich selbstverständlich nur um Beispiele, die nicht als Einschränkung auszulegen sind. Zum Beispiel kann das Bilden eines ersten Merkmals über oder auf einem zweiten Merkmal in der Beschreibung, die nun folgt, Ausführungsformen umfassen, in welchen die ersten und zweiten Merkmale in direktem Kontakt miteinander gebildet sind, und kann ebenfalls Ausführungsformen umfassen, in welchen zusätzliche Merkmale zwischen den ersten und zweiten Merkmalen gebildet sein können, sodass die ersten und zweiten Merkmale nicht in direktem Kontakt miteinander angeordnet sind. Darüber hinaus kann die Bildung eines ersten Merkmals, das in der vorliegenden Offenbarung mit einem anderen Merkmal verbunden und/oder gekoppelt ist, Ausführungsformen aufweisen, in welchen die Merkmale in direktem Kontakt gebildet sind, und kann ebenfalls Ausführungsformen aufweisen, in welchen zusätzliche Merkmale zwischen den Merkmalen gebildet sind, sodass die Merkmale nicht in direktem Kontakt miteinander angeordnet sein können.
- Darüber hinaus werden Begriffe räumlicher Beziehungen, zum Beispiel „untere/r“, „obere/r“, „horizontal“, „vertikal“, „oberhalb“, „über“, „unterhalb“, „darunter“, „nach oben“, „nach unten“, „oben“, „unten“ etc., sowie deren Ableitungen (z.B. adverbielle Formen davon, etc.), zur Vereinfachung der vorliegenden Offenbarung der Beziehung eines Merkmals zu einem anderen Merkmal verwendet. Es ist beabsichtigt, dass die Begriffe räumlicher Beziehungen verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung, welche die Merkmale aufweist, abdecken. Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung Bezugsziffern und/oder -Zeichen in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient dem Zweck der Einfachheit und Klarheit, und schreibt für sich selbst keine Beziehung zwischen den verschiedenen Ausführungsformen und/oder Gestaltungen zusätzlich zum angegebenen Ausmaß vor.
- Fortschritte in der Konstruktion und Fertigung integrierter Schaltungen haben Verbesserungen der Schaltungsgeschwindigkeit- und Leistung herbeigeführt. Trotz neuer Strukturen und neuer Fertigungstechniken zeigen Transistoren und andere Schaltungselemente jedoch nach wie vor erhebliche Verluste und Unzulänglichkeiten. In der Tat nehmen manche parasitären Effekte mit dem Schrumpfen der Bauelemente aufgrund kleinerer Leiterbahnen mit höherem Widerstand, dünnerer Dielektrika mit verringerter Isolierung, und/oder anderer Faktoren zu. Diese parasitären Effekte können Energie verschwenden, überschüssige Hitze erzeugen, die maximale Betriebsfrequenz verringern und/oder die minimale Betriebsspannung erhöhen. In extremen Fällen kann dies zu einem frühzeitigen Ausfall eines Bauelements führen.
- Eine bestimmte Quelle parasitären Widerstands ist die Schnittstelle zwischen einem Source-/Drain-Merkmal eines Schaltungsbauelemente, wie zum Beispiel einem Feldeffekttransistor (FET) und/oder einem finnenähnlichen FET (FinFET), und einem Kontakt, der das Source-/Drain-Merkmal elektrisch verbindet. Der Widerstand an der Schnittstelle kann für Source-/Drain-Merkmale, welche Silizium-Germanium-Legierungshalbleiter enthalten, besonders hoch sein. Die vorliegende Offenbarung stellt eine Technik zum Bilden einer integrierten Schaltungsvorrichtung bereit, welche das Ausführen eines Oxidationsprozesses an den Source-/Drain-Merkmalen umfasst, um eine germaniumreiche Schicht an der Oberseite der Source-/Drain-Merkmale zu schaffen. Diese germaniumreiche Schicht ist nahe der Stelle angeordnet, wo sich ein Kontakt verbindet, und ist dafür bestimmt worden, den Widerstand an der Schnittstelle mit dem Kontakt zu senken.
- Ferner bildet die Technik in manchen Beispielen die germaniumreiche Schicht selektiv in SiGe-haltigen Source-/Drain-Merkmalen mancher Bauelemente, ohne die Si-haltigen Source-/Drain-Merkmale anderer Bauelemente auf demselben Werkstück zu beeinträchtigen. Dies kann einen separaten Maskierungsschritt zum Schützen der anderen Bauelemente erübrigen. Darüber hinaus bildet die Technik in manchen Beispielen selektiv die germaniumreiche Schicht ohne zusätzliche epitaxiale Abscheidungs- und/oder Implantationsprozesse. Epitaxie und Implantation können die Fertigungskosten erhöhen und zum thermischen Budget beitragen, und diese beiden Prozessarten können Beschädigungen der umgebenden Strukturen verursachen. Folglich ist es vorteilhaft, zusätzliche epitaxiale Abscheidungs- und Implantationsprozesse wenn immer möglich zu vermeiden. Diese Nutzen sind jedoch nur Beispiele, und sofern nicht anders angegeben, ist keine bestimmte Ausführungsform erforderlich, um irgendeinen bestimmten Vorteil bereitzustellen.
- Beispiele einer integrierten Schaltung mit Germanid-Source-/Drain-Schnittstellen und ein Beispiel eines Verfahren zum Bilden einer derartigen Schaltung sind unter Bezugnahme auf die
1 -8 beschrieben. In dieser Hinsicht ist1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens100 zum Herstellen eines Werkstücks mit einer Source-/Drain-Schnittstelle im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Zusätzliche Schritte können vor, während und nach dem Verfahren100 bereitgestellt sein, und einige der beschriebenen Schritte können für weitere Ausführungsformen des Verfahrens100 ersetzt oder weggelassen werden. - Die
2-8 sind Querschnittsdiagramme eines Werkstücks200 entlang einer Finnen-Längsrichtung an Punkten in einem Herstellungsverfahren100 im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Die2-8 sind zugunsten der Klarheit, und um die Konzepte der vorliegenden Offenbarung besser zu veranschaulichen, vereinfacht worden. Zusätzliche Merkmale können in das Werkstück200 aufgenommen werden, und manche der unten beschriebenen Merkmale können für andere Ausführungsformen des Werkstücks200 ersetzt oder weggelassen werden. - Bezugnehmend auf Block
102 von1 und auf2 wird das Werkstück200 in Empfang genommen. Das Werkstück200 weist ein Substrat202 auf, auf welchem Bauelemente zu bilden sind. In verschiedenen Beispielen weist das Substrat202 einen elementaren (aus einem Element bestehenden) Halbleiter, wie zum Beispiel Silizium oder Germanium in einer kristallinen Struktur; einen Verbundhalbleiter, wie zum Beispiel Siliziumkarbid, Gallium-Arsen, Galliumphosphid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und/oder Indiumantimonid; einen Legierungshalbleiter, wie zum Beispiel SiGe, GaAsP, AlInAs, AlGaAs, GaInAs, GaInP und/oder GaInAsP; ein Nichthalbleitermaterial, wie zum Beispiel Natronkalkglas, Quarzglas, geschmolzenen Quarz und/oder Calciumfluorid (CaF2); und/oder Kombinationen davon, auf. - Das Substrat
202 kann eine einheitliche Zusammensetzung aufweisen, oder kann verschiedene Schichten aufweisen, von denen einige selektiv geätzt werden, um die Finnen zu bilden. Die Schichten können ähnliche oder unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen, und in verschiedenen Ausführungsformen können manche Substratschichten uneinheitliche Zusammensetzungen aufweisen, um Bauelementspannung zu induzieren und dadurch die Bauelementleistung abzustimmen. Beispiele geschichteter Substrate umfassen auch Siliziumauf-Isolator- (SOI-) Substrate202 . In manchen derartigen Beispielen weist eine Isolierschicht eines SOI-Substrats202 ein Halbleiteroxid, ein Halbleiternitrid, ein Halbleiteroxynitrid, ein Halbleiterkarbid und/oder andere geeignete Isoliermaterialien auf. - Dotierte Bereiche, wie zum Beispiel Wannen, können auf dem Substrat
202 gebildet werden, und manche Bereiche des Substrats202 können mit Typ-p-Dotierstoffen, wie zum Beispiel Bor, BF2 oder Indium, dotiert sein, während andere Bereiche des Substrats202 mit Typ-n-Dotierstoffen, wie zum Beispiel Phosphor oder Arsen, dotiert sein können; und/oder anderen geeigneten Dotierstoffen einschließlich Kombinationen derselben. Die Dotierung eines bestimmten Bereichs des Substrats202 kann von den auf dem Bereich zu bildenden Bauelementen abhängen. In einem Beispiel weist das Substrat202 einen ersten Bereich204 zum Bilden von n-Kanal- (nFET-) Bauelementen und einen zweiten Bereich206 zum Bilden von p-Kanal- (pFET-) Bauelementen auf. - In manchen Beispielen erstrecken sich die auf dem Substrat
202 zu bildenden Bauelemente aus dem Substrat hinaus. Zum Beispiel können finnenähnliche Feldeffekttransistoren (FinFET) und/oder andere nicht planare Bauelemente auf Bauelementfinnen208 , die am Substrat202 angeordnet sind, gebildet werden. Die Bauelementfinnen208 sind repräsentativ für jede Art von erhöhtem Merkmal und umfassen FinFET-Bauelementfinnen208 sowie Finnen208 zum Bilden anderer erhöhter aktiver und passiver Bauelemente auf dem Substrat202 . Die Finnen208 können durch Ätzung von Abschnitten des Substrats202 , durch Abscheiden verschiedener Schichten auf dem Substrat202 und Ätzung der Schichten und/oder durch irgendwelche anderen geeigneten Techniken gebildet werden. Zum Beispiel können die Finnen208 unter Verwendung eines oder mehrerer fotolithografischer Prozesse umfassend Doppelstrukturierungs- oder Mehrfachstrukturierungsprozesse strukturiert werden. Im Allgemeinen kombinieren Doppelstrukturierungs- oder Mehrfachstrukturierungsprozesse Fotolithografie und selbstausrichtende Prozesse, welche es ermöglichen, Strukturen zu schaffen, welche zum Beispiel kleinere Abstände aufweisen, als ansonsten unter Verwendung eines einzelnen, direkten Fotolithografieprozesses erzielbar sind. In einer Ausführungsform wird zum Beispiel eine Opferschicht über einem Substrat gebildet und unter Verwendung eines Fotolithografieprozesses strukturiert. Abstandselemente werden zusammen mit der strukturierten Opferschicht unter Verwendung eines selbstausrichtenden Prozesses gebildet. Dann wird die Opferschicht entfernt, und die verbleibenden Abstandselemente können dazu verwendet werden, die Finnen zu strukturieren. - Die Finnen
208 können eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen, wie das Substrat202 , oder können sich von dieser unterscheiden. Zum Beispiel weist in einigen Ausführungsformen das Substrat202 in erster Linie Silizium auf, während die Finnen208 eine oder mehrere Schichten aufweisen, die in erster Linie Germanium oder einen SiGe-Halbleiter enthalten. In einigen Ausführungsformen weist das Substrat202 einen SiGe-Halbleiter auf, und die Finnen208 weisen eine oder mehrere Schichten auf, die einen SiGe-Halbleiter mit einem anderen Verhältnis von Silizium zu Germanium enthalten. - Jede der Bauelementfinnen
208 kann eine beliebige Anzahl von Schaltungsbauelementen, wie zum Beispiel FinFET, aufweisen, welche wiederum jeweils ein Paar entgegengesetzter Source-/Drain-Merkmale (z.B. nFET-Source-/Drain-Merkmale210 und pFET-Source-/Drain-Merkmale 212) aufweisen, die auf den Finnen208 gebildet und durch einen Kanalbereich214 getrennt werden. Die Source-/Drain-Merkmale210 und212 des FinFET können einen epitaxial aufgewachsenen Halbleiter und einen oder mehrere Dotierstoffe aufweisen. Sowohl der Halbleiter als auch die Dotierstoffe können sich zwischen den nFET-Source-/Drain-Merkmalen210 des nFET-Bereichs204 und den pFET-Source-/Drain-Merkmalen212 des pFET-Bereichs206 unterscheiden. In manchen Beispielen weisen die nFET-Source-/Drain-Merkmale210 einen elementaren Halbleiter (z.B. Silizium) und Typ-n-Dotierstoffe (z.B. Phosphor und/oder Arsen) auf. Im Gegensatz dazu enthalten die beispielhaften pFET-Source-/Drain-Merkmale212 einen Legierungshalbleiter (z.B. SiGe) und Typ-p-Dotierstoffe (z.B. Bor, BF2 und/oder Indium). Folglich enthalten in verschiedenen derartigen Beispielen die nFET-Source-/Drain-Merkmale210 SiP, SiCP und/oder SiAs, und die pFET-Source-/Drain-Merkmale212 SiGeB und/oder SiGeIn, mit einer relativ hohen Konzentration von Ge im Verhältnis zu Si (ohne die Dotierstoffe z.B. eine Konzentration von Ge von mehr als ungefähr 50 Atomprozent). - Der Trägerstrom (Elektronen für einen n-Kanal-FinFET und Löcher für einen p-Kanal-FinFET) von der Source zum Drain wird durch eine Spannung gesteuert, welche an einen Gatestapel
216 , der an den Kanalbereich214 angrenzt und diesen umhüllt, angelegt wird. Der erhöhte Kanalbereich214 schafft eine größere Oberfläche nahe dem Gatestapel216 als vergleichbare planare Bauelemente. Dies verstärkt die elektromagnetischen Feldwechselwirkungen zwischen dem Gatestapel216 und dem Kanalbereich214 , was Verluste und Kurzkanaleffekte in Zusammenhang mit kleineren Bauelementen verringern kann. Somit liefern in manchen Ausführungsformen FinFET und andere nicht planare Bauelemente eine bessere Leistung bei geringerem Platzbedarf als ihre planaren Gegenstücke. - Ein Beispiel-Gatestapel
216 kann eine Grenzflächen-/Schnittstellen-Schicht218 aufweisen, die an den oberen und seitlichen Flächen der Kanalbereiche214 angeordnet ist. Die Schnittstellenschicht218 kann ein Grenzflächenmaterial, wie zum Beispiel ein Halbleiteroxid, Halbleiternitrid, Halbleiteroxynitrid, andere Halbleiter-Dielektrika, andere geeignete Grenzflächenmaterialien und/oder Kombinationen davon, aufweisen. Der Gatestapel216 kann ein Gate-Dielektrikum220 angeordnet an der Grenzflächenschicht218 aufweisen. Das Gate-Dielektrikum220 kann sich auch vertikal entlang der Seiten des Gatestapels216 erstrecken. Das Gate-Dielektrikum220 kann ein oder mehrere dielektrische Materialien enthalten, welche üblicherweise durch ihre Dielektrizitätskonstante in Bezug auf Siliziumdioxid gekennzeichnet sind. In einigen Ausführungsformen enthält das Gate-Dielektrikum220 ein dielektrisches Material mit hohem k, wie zum Beispiel HfO2, HfSiO, HfSiON, HfTaO, HfTiO, HfZrO, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid, Hafniumdioxid-Tonerde- (HfO2-Al2O3-) Legierung, andere geeignete dielektrische Materialien mit hohem k und/oder Kombinationen davon. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann das Gate-Dielektrikum220 andere Dielektrika, wie zum Beispiel ein Halbleiteroxid, Halbleiternitrid, Halbleiteroxynitrid, Halbleiterkarbid, amorphen Kohlenstoff, TEOS, andere geeignete dielektrische Materialien und/oder Kombinationen davon, enthalten. Das Gate-Dielektrikum220 kann in einer beliebigen geeigneten Dicke gebildet werden, und in einigen Beispielen weist das Gate-Dielektrikum220 eine Dicke von zwischen ungefähr 0,1 nm und ungefähr 3 nm auf. - Eine Gateelektrode ist auf dem Gate-Dielektrikum
220 angeordnet. Die Gateelektrode kann eine Anzahl verschiedener leitfähiger Schichten aufweisen, von denen drei beispielhafte Schichten (eine Kappenschicht222 , (eine) Austrittsarbeitsschicht(en)224 und eine Elektrodenfüllung226 ) gezeigt sind. In Bezug auf die Kappenschicht222 kann diese irgendein geeignetes leitfähiges Material, unter anderem Metalle (z.B. W, Al, Ta, Ti, Ni, Cu, Co, etc.), Metallnitride und/oder Metallsiliziumnitride, enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Kappenschicht222 TaSiN, TaN und/oder TiN. - Die Gateelektrode kann eine oder mehrere Austrittsarbeitsschichten
224 auf der Kappenschicht222 aufweisen. Geeignete Materialien für die Austrittsarbeitsschicht224 umfassen Typ-n- und/oder Typ-p-Austrittsarbeitsmaterialien basierend auf der Art von Bauelement. Beispielhafte Typ-p-Austrittsarbeitsmetalle umfassen TiN, TaN, Ru, Mo, Al, WN, ZrSi2, MoSi2, TaSi2, NiSi2, WN, andere geeignete Typ-p-Austrittsarbeitsmaterialien und/oder Kombinationen davon. Beispielhafte Typ-n-Austrittsarbeitsmetalle umfassen Ti, Ag, TaAl, TaAlC, TiAlN, TaC, TaCN, TaSiN, Mn, Zr, andere geeignete Typ-n-Austrittsarbeitsmaterialien und/oder Kombinationen davon. - Die Gateelektrode kann auch eine Elektrodenfüllung auf der/den Austrittsarbeitsschicht(en)
224 aufweisen. Die Elektrodenfüllung226 kann irgendein geeignetes Material enthalten, unter anderem Metalle (z.B. W, Al, Ta, Ti, Ni, Cu, Co, etc.), Metalloxide, Metallnitride und/oder Kombinationen davon, und in einem Beispiel enthält die Elektrodenfüllung226 Wolfram. - In manchen Beispielen weist der Gatestapel
216 eine Gate-Kappe228 oben auf dem Gate-Dielektrikum220 , der Kappenschicht222 , der/den Arbeitsfunktionsschicht(en)224 und/oder der Elektrodenfüllung226 auf. Die Gate-Kappe228 kann irgendein geeignetes Material aufweisen, wie zum Beispiel: ein dielektrisches Material (z.B. ein Halbleiteroxid, ein Halbleiternitrid, ein Halbleiteroxynitrid, ein Halbleiterkarbid, ein Halbleiteroxykarbonitrid, etc.), Polysilizium, SOG, TEOS, PE-Oxid, HARP-gebildetes Oxid und/oder ein anderes geeignetes Material. In manchen Beispielen weist die Gate-Kappe228 Siliziumoxykarbonitrid auf. In manchen Beispielen weist die Gate-Kappe228 eine Dicke von zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 10 nm auf. - Seitenwand-Abstandselemente
230 sind an den Seitenflächen der Gatestapel216 angeordnet. Die Seitenwand-Abstandselemente230 können dazu verwendet werden, die Source-/Drain-Merkmale210 und212 zu versetzen, und um das Source-/Drain-Übergangsprofil zu steuern. In verschiedenen Beispielen weisen die Seitenwand-Abstandselemente230 eine oder mehrere Schichten geeigneter Materialien auf, wie zum Beispiel ein dielektrisches Material (z.B. ein Halbleiteroxid, ein Halbleiternitrid, ein Halbleiteroxynitrid, ein Halbleiterkarbid, ein Halbleiteroxykarbonitrid, etc.), Aufschleuderglas (SOG), Tetraethylorthosilikat (TEOS), plasmaverstärktes CVD-Oxid (PE-Oxid), durch einen Prozess mit hohem Aspektverhältnis (HARP)-gebildetes Oxid und/oder andere geeignete Materialien. In einer derartigen Ausführungsform weisen die Seitenwandabstandselemente230 jeweils eine erste Schicht aus Siliziumoxid, eine zweite Schicht aus Siliziumnitrid, die auf der ersten Schicht angeordnet ist, und eine dritte Schicht aus Siliziumoxid, die auf der zweiten Schicht angeordnet ist, auf. In der Ausführungsform weist jede der Schichten der Seitenwandabstandselemente230 eine Dicke von zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 10 nm auf. - Das Werkstück
200 kann auch eine Kontakt-Ätzstoppschicht (CESL)232 aufweisen, die auf den Source-/Drain-Merkmalen210 und212 sowie entlang der Seitenwandabstandselemente230 angeordnet ist. Die CESL232 kann ein Dielektrikum (z.B. ein Halbleiteroxid, ein Halbleiternitrid, ein Halbleiteroxynitrid, ein Halbleiterkarbid, etc.) und/oder andere geeignete Materialien aufweisen, und in verschiedenen Ausführungsformen enthält die CESL232 SiN, SiO, SiON und/oder SiC. In manchen Beispielen weist die CESL232 eine Dicke von zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 50 nm auf. - Eine oder mehrere Zwischenschicht-Dielektrikums- (ILD-) Schichten (z.B. die Schichten
234 und236 ) sind auf den Source-/Drain-Merkmalen210 und212 und den Gatestapeln216 des Werkstücks200 angeordnet. Die ILD-Schichten234 und236 dienen als Isolatoren, welche Leiterbahnen einer elektrischen Mehrfachebenen-Zusammenschaltungsstruktur unterstützen und isolieren. Die Mehrfachebenen-Zusammenschaltungsstruktur ihrerseits verbindet Elemente des Werkstücks200 , wie zum Beispiel die Source-/Drain-Merkmale210 und212 und die Gatestapel216 elektrisch miteinander. Die ILD-Schichten234 und236 können ein dielektrisches Material (z.B. ein Halbleiteroxid, ein Halbleiternitrid, ein Halbleiteroxynitrid, ein Halbleiterkarbid, etc.), SOG, mit Fluorid dotiertes Silikatglas (FSG), Phosphorsilikatglas (PSG), Borphosphorsilikatglas (BPSG), Black Diamond®, Xerogel, Aerogel, amorphen fluorierten Kohlenstoff, Parylen, BCB, SiLK® und Kombinationen davon, enthalten. - Bezugnehmend auf Block
104 von1 und auf3 werden Gräben302 in den ILD-Schichten234 und236 für Source-/Drain-Kontakte gebildet. Die Gräben302 legen die Source-/Drain-Merkmale210 und212 an Positionen frei, wo leitfähige Merkmale der Zusammenschaltung zu bilden sind. In manchen derartigen Beispielen umfasst dies das Bilden eines Fotolacks304 auf dem Werkstück200 und das Strukturieren des Fotolacks304 in einem fotolithografischen Prozess zum selektiven Freilegen von Abschnitten der ILD-Schichten234 und236 zum Ätzen. - In einer Ausführungsform legt ein fotolithografisches System den Fotolack
304 in einer bestimmten durch eine Maske festgelegten Struktur für die Strahlung frei. Durch die Maske durchscheinendes oder von der Maske reflektiertes Licht trifft auf den Fotolack304 , wodurch es eine auf der Maske gebildete Struktur auf den Fotolack304 überträgt. In anderen derartigen Ausführungsformen wird der Fotolack304 unter Verwendung einer Technik direkten Schreibens oder maskenloser Lithografie, wie zum Beispiel Laserstrukturieren, Elektronenstrahlstrukturieren und/oder Ionenstrahlstrukturieren, freigelegt. Nach dem Belichten wird der Fotolack304 entwickelt, wobei die belichteten Abschnitte des Fotolacks verbleiben, oder in alternativen Beispielen die unbelichteten Abschnitte des Fotolacks verbleiben. Ein beispielhafter Strukturierungsprozess umfasst Weichbrennen des Fotolacks304 , Maskenausrichtung, Belichtung, Nachbelichtungsbrennen, Entwickeln des Fotolacks304 , Spülen und Trocknen (z.B. Aushärten). - Die durch den Fotolack
304 freigelegten Abschnitte der ILD-Schichten234 und236 werden dann unter Verwendung irgendeiner geeigneten Ätztechnik, wie zum Beispiel Nassätzen, Trockenätzen, RIE, Veraschung und/oder andere Ätzverfahren, geätzt. In einigen Ausführungsformen umfasst der Ätzprozess Trockenätzen unter Verwendung eines Ätzmittels auf Sauerstoffbasis, eines Ätzmittels auf Fluorbasis (z.B. CF4, SF6, CH2F2, CHF3 und/oder C2F6), eines Ätzmittels auf Chlorbasis (z.B. Cl2, CHCl3, CCl4 und/oder BCl3), eines Ätzmittels auf Brombasis (z.B. HBr und/oder CHBr3), eines Ätzmittels auf Jodbasis, anderer geeigneter Ätzmittelgase oder -Plasmas und/oder Kombinationen davon. - Jeglicher verbleibende Fotolack
304 kann nach dem Ätzen der Gräben302 entfernt werden. - Die Gräben
302 können einen Teil der oder die gesamte ILD-Schicht234 und CESL232 über den Source-/Drain-Merkmalen210 und212 entfernen und können die oberen Flächen der Source-/Drain-Merkmale210 und212 zur Gänze oder teilweise freilegen. Bezugnehmend auf Block106 von1 und auf4 wird eine kontrollierte Oxidation am Werkstück200 durchgeführt, welche die freiliegenden Flächen der Source-/Drain-Merkmale210 und212 oxidiert. Für jene Source-/Drain-Merkmale210 , welche einen Halbleiter enthalten, der in erster Linie Silizium ist, kann der Oxidationsprozess eine Schicht402 aus SiOx an der Oberfläche der Source-/Drain-Merkmale210 erzeugen. Da Silizium leichter oxidiert als Germanium, kann ein Oxidationsprozess Silizium aus einem Silizium-Germanium-Halbleiter ziehen, um eine Schicht überwiegend aus Siliziumoxid an der Oberfläche zu bilden. In derartigen Beispielen und anderen erzeugt der Oxidationsprozess von Block106 eine Schicht402 aus SiOx an der Oberfläche der SiGe-Source-/Drain-Merkmale 212, da der Prozess derart gestaltet ist, dass er Oxidation des Ge innerhalb der Source-/Drain-Merkmale212 im Wesentlichen verhindert. - Als Folge des Herausziehens des Silizium aus einem Abschnitt der Source-/Drain-Merkmale
212 kann der Oxidationsprozess eine Ge-reiche Schicht404 bilden, welche das verbleibende Germanium direkt unter der SiOx-Schicht402 enthält. Die Ge-reiche Schicht404 weist eine höhere Konzentration von Ge in Bezug auf Si auf, als der Rest des Source-/Drain-Merkmals212 . In verschiedenen Beispielen enthält die Ge-reiche Schicht404 ohne die Dotierstoffe zwischen ungefähr 10 Atomprozent und ungefähr 100 Atomprozent Ge. In manchen derartigen Beispielen enthält die Ge-reiche Schicht404 ausschließlich Ge und Dotierstoffe. Die SiOx-Schicht402 und die Ge-reiche Schicht404 können derart gebildet werden, dass sie eine beliebige geeignete Dicke aufweisen, und in verschiedenen Beispielen beträgt die Dicke jeweils zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 10 nm. Die SiOx-Schicht402 kann im Wesentlichen konform sein und der Kontur der Oberseite der Source-/Drain-Merkmale210 und212 folgen. - Der Oxidationsprozess kann irgendeine geeignete Oxidationstechnik umfassen, darunter Trocken- (O2-) und/oder Nass- (H2O-) Oxidationstechniken. In einigen Beispielen umfasst der Oxidationsprozess Erwärmen des Werkstücks
200 auf eine Temperatur von zwischen ungefähr 250° C und ungefähr 500° C bei einem Druck von zwischen ungefähr 0,1 Torr und ungefähr 8×105 Torr und das Einbringen einer Sauerstoffquelle, wie O2 oder H2O. Die obere Oxidationsprozesstemperatur kann durch die Materialien des Gatestapels216 beschränkt sein. Der Oxidationsprozess kann für irgendeine geeignete Dauer durchgeführt werden, und wird in verschiedenen Beispielen für zwischen ungefähr 10 Minuten und ungefähr 24 Stunden durchgeführt. Auf diese Weise bildet die Technik zuverlässig eine monokristalline Ge-reiche Schicht404 in den pFET-Source-/Drain-Merkmalen212 des pFET-Bereichs206 ohne zusätzliche Epitaxie- oder Implantationsprozesse. - Bezugnehmend auf Block
108 von1 und auf5 werden die SiOx-Schichten402 in einem Vorreinigungsprozess entfernt. Der Vorreinigungsprozess wird derart gesteuert, dass er eine erhebliche Entfernung der Ge-reichen Schicht404 der pFET-Source-/Drain-Merkmale212 verhindert. Der Vorreinigungsprozess kann einen Trockenreinigungsprozess, einen Nassreinigungsprozess, RIE und/oder andere geeignete Reinigungsverfahren umfassen. Zum Beispiel umfasst der Vorreinigungsprozess in einigen Ausführungsformen einen plasmaunterstützten Trockenätzungsprozess unter Verwendung von NH3, NF3, HF und/oder H2. In einigen Ausführungsformen umfasst der Vorreinigungsprozess einen Nassreinigungsprozess unter Verwendung von verdünnter Flusssäure- (DHF-) Lösung. Um eine Neubildung von SiOx an den Oberflächen der Source-/Drain-Merkmale210 und212 zu vermeiden, kann der Vorreinigungsprozess in derselben Kammer ausgeführt werden, wie der nachfolgende Silizidierungsprozess. - Bezugnehmend auf Block
110 von1 und auf6 wird ein Silizid-/Germanid-Bildungsprozess am Werkstück200 durchgeführt. Der Silizid/Germanid-Prozess bringt ein Metall oder ein anderes leitfähiges Material in die Source-/Drain-Merkmale210 und212 ein. Insbesondere kann der Prozess eine Silizidschicht602 in siliziumhaltigen Source-/Drain-Merkmalen210 im nFET-Bereich204 und eine Germanidschicht604 in der Ge-reichen Schicht404 der Source-/Drain-Merkmale212 im pFET-Bereich206 bilden. - Der Silizid-/Germanid-Prozess kann das Abscheiden eines Metalls oder eines anderen Leiters auf dem Werkstück
200 umfassen. Geeignete Leiter umfassen Ti, Er, Y, Yb, Eu, Tb, Lu, Th, Sc, Hf, Zr, Tb, Ta, Ni, Co, Pt, W, Ru und/oder andere geeignete Leiter. Der Leiter kann durch chemische Aufdampfung (CVD), Atomlagenabscheidung (ALD), plasmaverstärkte CVD (PE CVD), plasmaverstärkte ALD (PEALD), physikalische Aufdampfung (PVD) und/oder andere geeignete Techniken aufgebracht werden. - In einigen Beispielen umfasst der Silizid-/Germanid-Prozess einen oder mehrere Nitrierungsprozesse zum Bereitstellen einer Stickstoffquelle für eine nitrierte Kappenschicht. Die Nitrierung erzeugt eine Barriere gegen unbeabsichtigte Oxidation der darunterliegenden Materialien aus Umgebungssauerstoff vor dem Abscheiden nachfolgender Materialien der Kontakte. Der Nitrierungsprozess kann in demselben Werkzeug und/oder derselben Kammer des Werkzeugs durchgeführt werden, das/die zum Abscheiden des Leiters verwendet wird/werden. In verschiedenen Beispielen wird ein stickstoffhaltiges Gas, wie zum Beispiel N2 und/oder NH3, mit einer Einspritzfließgeschwindigkeit von zwischen ungefähr 20 sccm und ungefähr 200 sccm bei einer Prozesstemperatur von zwischen ungefähr 20° C und ungefähr 120° C für zwischen ungefähr 1 Minute und ungefähr 30 Minuten zugeführt. Wird PE CVD für die Nitrierung verwendet, kann die Plasmaleistung für den PE CVD-Prozess zwischen ungefähr 100 W und ungefähr 1000 W betragen. Inertgase, wie zum Beispiel Argon oder Helium, können für die Plasmazündung verwendet werden. Die Strömungsgeschwindigkeit des stickstoffhaltigen Gases, die relativen Gaskonzentrationen, die Dauer, die Temperatur, die Feldstärke und andere Prozessbedingungen können ausgewählt werden, um die Stickstoffkonzentration der entstehenden nitrierten Kappenschicht, die in der Folge ausführlicher beschrieben ist, zu steuern. In verschiedenen Beispielen ist der Nitrierungsprozess derart eingerichtet, dass er eine nitrierte Kappenschicht mit einer Stickstoffkonzentration von zwischen ungefähr 15 und ungefähr 40 Atomprozent erzeugt.
- Das Werkstück
200 wird getempert, um den Leiter mit den Source-/Drain-Merkmalen210 und212 zum Bilden von Silizid und/oder Germanid reagieren zu lassen. Das Tempern kann auch bewirken, dass eine oder mehrere nitrierte Kappenschichten auf dem Silizid und/oder Germanid gebildet werden. Danach kann jegliches Metall, das nicht reagiert hat, entfernt werden. - Auf diese Weise kann der Silizid-/Germanid-Bildungsprozess eine Silizidschicht
602 auf den siliziumhaltigen Source-/Drain-Merkmalen210 im nFET-Bereich204 bilden. Die Silizidschicht602 kann eine beliebige geeignete Dicke aufweisen, und in verschiedenen Beispielen ist sie zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 10 nm dick. Desgleichen kann der Prozess eine Germanidschicht604 auf den SiGE-haltigen Source-/Drain-Merkmalen212 im pFET-Bereich206 und eine nitrierte Germanidkappe606 auf der Germanidschicht604 bilden. In verschiedenen Beispielen weist die nitrierte Germanidkappe606 eine Stickstoffkonzentration von zwischen ungefähr 15 und ungefähr 40 Atomprozent auf. - Insbesondere kann der Prozess die Germanidschicht
604 und die nitrierte Germanidkappe606 durch Verbrauchen der Ge-reichen Schicht404 bilden. In manchen Beispielen verbleiben nur ungefähr 2 nm oder weniger der Ge-reichen Schicht404 . In manchen Beispielen wird die Ge-reiche Schicht404 vollständig entfernt. Die entstehende Germanidschicht604 und die nitrierte Germanidkappe606 können irgendeine geeignete Dicke aufweisen. In verschiedenen Beispielen weist die Germanidschicht604 eine Dicke von zwischen ungefähr 2 nm und ungefähr 5 nm auf, und die nitrierte Germanidkappe606 weist eine Dicke von zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 3 nm auf. Es ist ermittelt worden, dass je höher die Konzentration von Germanium in der Ge-reichen Schicht404 ist, die durch die vorliegende Technik erzeugte Germanidschicht604 und/oder nitrierte Germanidkappe606 eine Schnittstelle höherer Qualität mit nachfolgend gebildeten Kontakten und einen verringerten Kontaktwiderstand erzeugt. - Bezugnehmend auf Block
112 von1 und auf7 werden Source-/Drain-Kontakte702 in den Gräben302 gebildet, welche die Source-/Drain-Merkmale210 und212 verbinden. Insbesondere können sich die Kontakte702 mit der Silizidschicht602 der nFET-Source-/Drain-Merkmale210 und mit der Germanidschicht604 und/oder nitrierten Germanidkappe606 der pFET-Source-/Drain-Merkmale212 physisch und elektrisch verbinden. Die Kontakte702 können eine oder mehrere Schichten leitfähiger Materialien aufweisen, wie zum Beispiel Metalle (z.B. W, Al, Ta, Ti, Ni, Cu, etc.), Metalloxide, Metallnitride und/oder Kombinationen davon. In manchen Beispielen enthält ein Kontakt702 eine Barriereschicht, welche W, Ti, TiN, Ru und/oder Kombinationen davon enthält, und enthält ein Cu-haltiges Füllmaterial, das auf der Barriereschicht angeordnet ist. In manchen Beispielen weist ein Kontakt702 Wolfram auf, welches mit oder ohne einer Barriereschicht aufgebracht wird. In manchen Beispielen weist ein Kontakt ein Kobaltkontaktmaterial auf. Das/die Material(ien) der Kontakte702 können durch irgendeine geeignete Technik, unter anderem PVD (z.B. Zerstäubung), CVD, PE CVD, ALD, PEALD und/oder Kombinationen davon, aufgebracht werden. - Bezugnehmend auf Block
114 von1 und auf8 kann ein Planarisierungsprozess durchgeführt werden, um Abschnitte des Kontaktmaterials zu entfernen, welche über der ILD-Schicht236 angeordnet sind. - Bezugnehmend auf Block
116 von1 wird das Werkstück200 zur weiteren Fertigung bereitgestellt. In verschiedenen Beispielen umfasst dies das Bilden einer verbleibenden elektrischen Zusammenschaltungsstruktur, das Zerteilen, das Verpacken und andere Fertigungsprozesse. - Die obigen Beispiele führen die Oxidation von Block
106 nach dem Öffnen der Kontaktgräben durch. In weiteren Beispielen wird die Oxidation früher, nach dem Bilden der Source-/Drain-Merkmale, durchgeführt. Einige derartige Beispiele sind unter Bezugnahme auf die9A -22 beschrieben. Die9A -9B sind Ablaufdiagramme eines Verfahrens900 zum Herstellen eines Werkstücks mit einer Source-/Drain-Schnittstelle im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Zusätzliche Schritte können vor, während und nach dem Verfahren900 bereitgestellt sein, und einige der beschriebenen Schritte können für weitere Ausführungsformen des Verfahrens900 ersetzt oder weggelassen werden. - Die
10 -22 sind Querschnittsdiagramme eines Werkstücks1000 entlang einer Finnen-Längsrichtung an Punkten in einem Herstellungsverfahren900 im Einklang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung. Die10 -22 sind für bessere Klarheit, und um die Konzepte der vorliegenden Offenbarung besser zu veranschaulichen, vereinfacht worden. Zusätzliche Merkmale können in das Werkstück1000 aufgenommen werden, und manche der unten beschriebenen Merkmale können für andere Ausführungsformen des Werkstücks1000 ersetzt oder weggelassen werden. - Bezugnehmend auf Block
902 von9A und auf10 wird das Werkstück1000 in Empfang genommen. Mindestens einige Abschnitte des Werkstücks1000 , wie zum Beispiel das Substrat202 , Bauelementfinnen208 , Kanalbereiche214 und Seitenwand-Abstandselemente230 , können im Wesentlichen ähnlich/gleich den oben beschriebenen sein. Das Werkstück1000 kann ferner Gatestapel1002 angeordnet auf den Kanalbereichen214 der Finnen208 aufweisen. In manchen Beispielen sind die Gatestapel1002 funktionale Gatestrukturen. Sind Materialien der funktionalen Gatestrukturen jedoch empfindlich gegen Fertigungsprozesse oder schwierig zu strukturieren, kann ein Platzhalter-Gate aus Polysilizium, dielektrischen und/oder anderen elastischen Materialien während einiger der Fertigungsprozesse verwendet werden. Das Platzhalter-Gate wird später entfernt und in einem Gate-Last-Prozess durch Elemente eines funktionalen Gates (z.B. einer Gateelektrode, einer dielektrischen Gateschicht, einer Schnittstellenschicht, etc.) ersetzt. In derartigen Beispielen stellen die Gatestapel1002 Platzhalter-Gates dar. - Um die Source-/Drain-Merkmale an gegenüberliegenden Seiten der Kanalbereiche
214 zu bilden, können Abschnitte der Finnen208 geätzt werden, und die Source-/Drain-Merkmale können in den entstehenden Vertiefungen epitaxial aufgewachsen werden. Bezugnehmend auf Block904 von9A und auf11 wird ein Ätzprozess am Werkstück1000 durchgeführt, um Source-/Drain-Vertiefungen1102 zu erzeugen. In manchen Beispielen umfasst dies das Bilden eines Fotolacks auf dem Werkstück1000 und das Strukturieren des Fotolacks in einem fotolithografischen Prozess zum Freilegen nur jener Abschnitte des Werkstücks1000 , die geätzt werden sollen. - Die Ätzprozesse selbst umfassen irgendeine geeignete Ätztechnik, wie zum Beispiel Nassätzung, Trockenätzung, reaktive Ionenätzung (RIE), Veraschung und/oder andere Ätzverfahren. In einigen Ausführungsformen umfasst der Ätzprozess Trockenätzen unter Verwendung eines Ätzmittels auf Sauerstoffbasis, eines Ätzmittels auf Fluorbasis (z.B. CF4, SF6, CH2F2, CHF3 und/oder C2F6), eines Ätzmittels auf Chlorbasis (z.B. Cl2, CHCl3, CCl4 und/oder BCl3), eines Ätzmittels auf Brombasis (z.B. HBr und/oder CHBr3), eines Ätzmittels auf Jodbasis, anderer geeigneter Ätzmittelgase oder -Plasmas und/oder Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen umfasst der Ätzprozess Nassätzung unter Verwendung verdünnter Flusssäure (DHF), Kaliumhydroxid- (KOH-) Lösung, Ammoniak, Flusssäure (HF), Salpetersäure (HNO3), Essigsäure (CH3COOH) und/oder anderer geeigneter Nassätzmittel. In manchen Beispielen wird das Ätzmittel derart ausgewählt, dass es die Finnen
208 ätzt, ohne die umgebenden Strukturen, wie zum Beispiel die Gatestapel1002 und/oder Seitenwand-Abstandselemente230 , erheblich zu ätzen. Dies ermöglicht ein Durchführen der Ätzung sogar wenn der strukturierte Fotolack nicht perfekt ausgerichtet ist. - Jeglicher verbleibende Fotolack kann nach der Ätzung entfernt werden.
- Source-/Drain-Merkmale können im nFET-Bereich
204 und im pFET-Bereich206 in einer beliebigen Reihenfolge gebildet werden. In einem Beispiel werden Source-/Drain-Merkmale zuerst im nFET-Bereich204 gebildet. Bezugnehmend auf Block906 von9A und auf12 wird ein Fotolack1202 auf dem Werkstück1000 gebildet und in einem fotolithografischen Prozess strukturiert, um den nFET-Bereich204 freizulegen. - Bezugnehmend auf Block
908 von9A und auf13 werden nFET-Source-/Drain-Merkmale1302 innerhalb der Source-/Drain-Vertiefungen1102 im nFET-Bereich204 gebildet. Die nFET-Source-/Drain-Merkmale1302 können sich auch aus den Source-/Drain-Vertiefungen1102 heraus auf eine Höhe oberhalb der Finnen208 erstrecken. Die Source-/Drain-Merkmale1302 können im Wesentlichen gleich den obigen nFET-Source-/Drain-Merkmalen210 sein, und in verschiedensten Beispielen werden die nFET-Source-/Drain-Merkmale1302 durch eine chemische Dampfabscheidungs- (CVD-) Technik (z.B. Dampfphasenepitaxie (VPE) und/oder Ultrahochvakuum-CVD (UHV-CVD)), Molekularstrahlepitaxie und/oder andere geeignete Prozesse gebildet. Der Epitaxieprozess kann gasförmige und/oder flüssige Vorstufen verwenden, welche mit einer Komponente der Finnen208 (z.B. Silizium oder Silizium-Germanium) zusammenwirken, um die nFET-Source-/Drain-Merkmale1302 zu bilden. Die Halbleiterkomponente der Source-/Drain-Merkmale1302 kann gleich wie oder anders als der Rest der Finne208 sein. Zum Beispiel können Si-haltige Source-/Drain-Merkmale1302 auf einer SiGe-haltigen Finne208 gebildet werden, oder umgekehrt. Wenn die Source-/Drain-Merkmale1302 und die Finnen208 mehr als einen Halbleiter enthalten, können die Verhältnisse im Wesentlichen gleich oder unterschiedlich sein. - Die Source-/Drain-Merkmale
1302 können in situ dotiert werden, um Typ-n-Dotierstoffe, wie zum Beispiel Phosphor oder Arsen und/oder andere geeignete Dotierstoffe sowie Kombinationen davon zu enthalten. Darüber hinaus oder alternativ dazu können die Source-/Drain-Merkmale1302 unter Verwendung eines Implantationsprozesses (d.h. eines Übergangsimplantationsprozesses) dotiert werden, nachdem die Source-/Drain-Merkmale1302 gebildet worden sind. In verschiedenen Beispielen enthalten die dotierten Source-/Drain-Merkmale1302 SiP, SiCP und/oder SiAs. - Jeglicher verbleibende Fotolack
1202 kann nach dem Bilden der Source-/Drain-Merkmale1302 entfernt werden. - Bezugnehmend auf Block
910 von9A und auf14 wird ein Fotolack1402 auf dem Werkstück1000 gebildet und strukturiert, um den pFET-Bereich206 freizulegen. Bezugnehmend auf Block912 von9A und weiterhin bezugnehmend auf14 werden pFET-Source-/Drain-Merkmale1404 innerhalb der Source-/Drain-Vertiefungen1102 im pFET-Bereich206 gebildet. Die Source-/Drain-Merkmale1404 können sich auch aus den Source-/Drain-Vertiefungen1102 heraus auf eine Höhe oberhalb der Finnen208 erstrecken. Die Source-/Drain-Merkmale1404 können im Wesentlichen gleich den obigen pFET-Source-/Drain-Merkmalen212 sein, und können unter Verwendung einer CVD-Abscheidungstechnik, Molekularstrahlepitaxie und/oder anderer geeigneter Prozesse gebildet werden. Die Halbleiterkomponente der Source-/Drain-Merkmale1404 kann gleich wie oder anders als der Rest der Finne208 sein. - Die pFET-Source-/Drain-Merkmale
1404 können in situ dotiert werden, um Typ-p-Dotierstoffe, wie zum Beispiel Bor, BF2 oder Indium und/oder andere geeignete Dotierstoffe sowie Kombinationen davon zu enthalten. Darüber hinaus oder alternativ dazu können die Source-/Drain-Merkmale1404 unter Verwendung eines Implantationsprozesses (d.h. eines Übergangsimplantationsprozesses) dotiert werden, nachdem die Source-/Drain-Merkmale1404 gebildet worden sind. In verschiedenen Beispielen enthalten die pFET-Source-/Drain-Merkmale1404 SiGeB und/oder SiGeIn mit einer relativ hohen Konzentration von Ge im Verhältnis zu Si (ohne die Dotierstoffe z.B. einer Konzentration von Ge von mehr als ungefähr 50 Atomprozent). - Jeglicher verbleibende Fotolack
1402 kann nach dem Bilden der Source-/Drain-Merkmale1404 entfernt werden. - Bezugnehmend auf Block
914 von9A und auf15 wird ein Oxidationsprozess am Werkstück1000 durchgeführt. Der Oxidationsprozess kann im Wesentlichen gleich jenem von Block106 von1 sein, und ist derart gestaltet, dass er Sauerstoff mindestens in die pFET-Source-/Drain-Merkmale innerhalb des pFET-Bereichs206 einbringt. In manchen Beispielen bringt der Oxidationsprozess ferner Sauerstoff in die nFET-Source-/Drain-Merkmale1302 des nFET-Bereichs204 ein. In manchen Beispielen wird eine strukturierte Fotolackschicht verwendet, um die Source-/Drain-Merkmale1302 des nFET-Bereichs204 abzudecken und zu schützen, um eine Oxidation der Source-/Drain-Merkmale1302 zu verhindern. - Der Oxidationsprozess kann irgendeine geeignete Oxidationstechnik umfassen, darunter Trocken- (O2-) und/oder Nass- (H2O-) Oxidationstechniken. In einigen Beispielen umfasst der Oxidationsprozess das Erwärmen des Werkstücks
1000 auf eine Temperatur von zwischen ungefähr 250° C und ungefähr 700° C bei einem Druck von zwischen ungefähr 0,1 Torr und ungefähr 8×105 Torr und das Einbringen einer Sauerstoffquelle, wie O2 oder H2O. Der Oxidationsprozess kann für irgendeine geeignete Dauer durchgeführt werden, und wird in verschiedenen Beispielen für zwischen ungefähr 10 Minuten und ungefähr 24 Stunden durchgeführt. - In Beispielen, in welchen die in erster Linie Silizium enthaltenden nFET-Source-/Drain-Merkmale
1302 oxidiert werden, kann der Oxidationsprozess eine Schicht1502 aus SiOx auf der Oberfläche der Source-/Drain-Merkmale1302 erzeugen. Da Silizium leichter oxidiert als Germanium, kann ein Oxidationsprozess Silizium aus einem Silizium-Germanium-Halbleiter ziehen, um eine Schicht überwiegend aus Siliziumoxid an der Oberfläche zu bilden. In derartigen Beispielen und anderen erzeugt der Oxidationsprozess von Block914 die Schicht1502 aus SiOx an der Oberfläche der SiGe-pFET-Source-/Drain-Merkmale 1404, da der Prozess derart gestaltet ist, dass er Oxidation des Ge innerhalb der Source-/Drain-Merkmale1404 im Wesentlichen verhindert. - Als Folge des Herausziehens des Silizium aus einem Abschnitt der pFET-Source-/Drain-Merkmale
1404 kann der Oxidationsprozess eine Ge-reiche Schicht1504 bilden, welche das verbleibende Germanium direkt unter der SiOx-Schicht1502 enthält. Die Ge-reiche Schicht1504 weist eine höhere Konzentration von Ge in Bezug auf Si auf, als der Rest des Source-/Drain-Merkmals1404 . In verschiedenen Beispielen enthält die Ge-reiche Schicht1504 ohne die Dotierstoffe zwischen ungefähr 10 Atomprozent und ungefähr100 Atomprozent Ge. In manchen derartigen Beispielen enthält die Ge-reiche Schicht1504 ausschließlich Ge und Dotierstoffe. - Die SiOx-Schicht
1502 und die Ge-reiche Schicht1504 können derart gebildet werden, dass sie eine geeignete Dicke aufweisen, und in verschiedenen Beispielen beträgt die Dicke jeweils zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 10 nm. Die SiOx-Schicht1502 kann im Wesentlichen konform sein und kann der Kontur der Oberseite der Source-/Drain-Merkmale1302 und1404 folgen. In manchen derartigen Beispielen weist die SiOx-Schicht1502 über einem Source-/Drain-Merkmal1404 Seitenabschnitte, die sich in einer Richtung weg von den Seitenwand-Abstandselementen230 nach oben neigen, und einen Zentralabschnitt, der sich zwischen den Seitenabschnitten erstreckt, und der im Wesentlichen horizontal ist, auf. - Bezugnehmend auf Block
916 von9A kann ein Dotierstoffaktivierungsprozess, wie zum Beispiel schnelles Tempern (RTA) und/oder ein Lasertemperprozess, am Werkstück1000 durchgeführt werden, um die Dotierstoffe innerhalb der Source-/Drain-Merkmale1302 und1404 zu aktivieren. - Bezugnehmend auf Block
918 von9A und auf16 kann eine Kontakt-Ätzstoppschicht (CESL)232 auf der SiOx-Schicht1502 , auf den Source-/Drain-Merkmalen1302 und1404 , und entlang der Oberseite und den Seiten der Gatestapel1002 gebildet werden. Die CESL232 kann im Wesentlichen gleich der oben beschriebenen sein und kann durch irgendeine geeignete Technik, unter anderem ALD, CVD, Hochdichtplasma-CVD (HDP-CVD) und/oder andere geeignete Techniken aufgebracht werden, und kann in irgendeiner geeigneten Dicke gebildet werden. In manchen Beispielen weist die CESL232 eine Dicke von zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 50 nm auf. - Bezugnehmend auf Block
920 von9B und weiterhin bezugnehmend auf16 wird eine erste Zwischenschichtdielektrikums- (ILD-) Schicht1602 auf dem Werkstück1000 gebildet. Die erste ILD-Schicht1602 kann im Wesentlichen gleich der oben beschriebenen sein und kann durch irgendeinen geeigneten Prozess, unter anderem CVD, PVD, Aufschleudern und/oder andere geeignete Prozesse, gebildet werden. - Bezugnehmend auf Block
922 von9B und auf17 wird ein chemischmechanischer Polier-/Planarisierungs- (CMP-) Prozess am Werkstück1000 ausgeführt, um die erste ILD-Schicht1602 und die CESL232 von der Oberseite der Platzhalter-Gatestapel1002 zu entfernen. Dem CMP-Prozess kann ein Rückätzprozess folgen, um jegliches verbleibendes Material der ILD-Schicht1602 oder der CESL232 von den Platzhalter-Gatestapeln1002 zu entfernen. - Bezugnehmend auf Block
924 von9B und auf18 werden die Platzhalter-Gatestapel1002 entfernt und durch funktionale Gatestapel1802 ersetzt. Die Materialien der Platzhalter-Gatestapel1002 können durch einen oder mehrere Ätzprozesse (z.B. Nassätzung, Trockenätzung, RIE) entfernt werden unter Verwendung von Ätzmitteln, die darauf ausgelegt sind, die Materialien der Platzhalter-Gatestapel1002 selektiv zu ätzen, ohne die umgebenden Materialien, wie zum Beispiel die Finnen208 , die Seitenwand-Abstandselemente230 , die CESL232 , die erste ILD-Schicht1602 , etc. erheblich zu ätzen. - Die funktionalen Gatestapel
1802 werden dann in Vertiefungen definiert durch das Entfernen der Platzhalter-Gatestapel1002 gebildet. Die funktionalen Gatestapel1802 können im Wesentlichen gleich den oben beschriebenen sein und können Schichten, wie zum Beispiel eine Schnittstellenschicht218 , ein Gatedielektrikum220 , eine Kappenschicht222 , Austrittsarbeitsschicht(en)224 , Elektrodenfüllung226 und/oder eine Gate-Kappe228 , aufweisen, die jeweils im Wesentlichen wie oben beschrieben gestaltet sind. - Bezugnehmend auf Block
926 von9B und auf19 kann eine zweite ILD-Schicht1902 auf der bestehenden ILD-Schicht1602 und auf den funktionalen Gatestapeln1802 gebildet werden. Dies kann im Wesentlichen wie in Block920 beschrieben erfolgen, und die zweite ILD-Schicht1902 kann im Wesentlichen gleich der ersten ILD-Schicht1602 sein. - Bezugnehmend auf Block
928 von9B und auf20 werden Gräben2002 in den ILD-Schichten1602 und1902 für Source-/Drain-Kontakte gebildet. Die Gräben2002 legen die Source-/Drain-Merkmale1302 und1404 an Positionen frei, wo leitfähige Merkmale der Zusammenschaltung zu bilden sind. Dies kann im Wesentlichen gemäß der Beschreibung in Block104 von1 erfolgen. In manchen Beispielen wird ein strukturierter Fotolack auf dem Werkstück1000 gebildet, der selektiv Abschnitte der ILD-Schichten1602 und1902 zum Ätzen freilegt. Die freiliegenden Abschnitts der ILD-Schichten1602 und1902 werden dann wie oben beschrieben geätzt. - Die Gräben
2002 können die SiOx-Schichten1502 der Source-/Drain-Merkmale1302 und1404 zur Gänze oder zum Teil freilegen. Bezugnehmend auf Block930 von9B und auf21 werden die freiliegenden Abschnitte der SiOx-Schichten1502 in einem Vorreinigungsprozess entfernt, der dafür ausgelegt ist, eine erhebliche Entfernung der Ge-reichen Schicht1504 zu vermeiden. Dies kann im Wesentlichen ausgeführt werden, wie in Block108 von1 beschrieben, und kann einen Trockenreinigungsprozess, einen Nassreinigungsprozess, RIE und/oder andere geeignete Reinigungsverfahren umfassen. Der Vorreinigungsprozess kann abhängig von der Breite des Grabens und dem nachfolgend zu bildenden Kontakt manche der geneigten Seitenabschnitte der SiOx-Schichten1502 und manche der horizontalen Zentralabschnitte der SiOx-Schichten1502 belassen. - Bezugnehmend auf Block
932 von9B und auf22 werden die Prozesse der Blöcke110 -114 von1 am Werkstück1000 durchgeführt. Dies kann das Ausführen eines Silizid-/Germanid-Bildungsprozesses wie in Block110 beschrieben umfassen, um eine Silizidschicht2202 auf den siliziumhaltigen Source-/Drain-Merkmalen1302 im nFET-Bereich 204, und eine Germanidschicht2204 und eine nitrierte Germanid-Kappe2206 auf den SiGE-haltigen Source-/Drain-Merkmalen1404 im pFET-Bereich206 zu bilden. In verschiedenen Beispielen weist die Silizidschicht2202 eine Dicke von zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 1 nn auf, die verbleibende Ge-reiche Schicht1504 weist eine Dicke von weniger als ungefähr 2 nm auf, die Germanidschicht2204 weist eine Dicke von zwischen ungefähr 2 nm und ungefähr 5 nm auf und die nitrierte Germanid-Kappe2206 weist eine Dicke von zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 3 nm auf. In verschiedenen Beispielen weist die nitrierte Germanidkappe2206 eine Stickstoffkonzentration von zwischen ungefähr 15 und ungefähr 40 Atomprozent auf. - Source-/Drain-Kontakte
702 können in den Gräben2002 , die sich durch die verbleibenden SiOx-Schichten1502 erstrecken, gebildet werden, um die Source-/Drain-Merkmale1302 und1404 wie in Block112 beschrieben zu verbinden. Insbesondere können sich die Kontakte702 mit der Silizidschicht2202 der nFET-Source-/Drain-Merkmale1302 und mit der Germanidschicht2204 und/oder der nitrierten Germanidkappe2206 der pFET-Source-/Drain-Merkmale1404 physisch und elektrisch verbinden. Die Kontakte702 können im Wesentlichen wie oben beschrieben sein und können eine oder mehrere Schichten leitfähiger Materialien, wie zum Beispiel Metalle, Metalloxide, Metallnitride und/oder Kombinationen davon, umfassen. - Ein Planarisierungsprozess kann durchgeführt werden, um Abschnitte des Kontaktmaterials zu entfernen, welche über den ILD-Schichten
1602 und1902 angeordnet sind, wie in Block114 beschrieben. - Bezugnehmend auf Block
934 von9B wird das Werkstück1000 zur weiteren Fertigung bereitgestellt. In verschiedenen Beispielen umfasst dies das Bilden einer verbleibenden elektrischen Zusammenschaltungsstruktur, das Zerteilen, das Verpacken und andere Fertigungsprozesse. - Somit stellt die vorliegenden Offenbarung Beispiele einer integrierten Schaltung mit einer verbesserten Schnittstelle zwischen einem Source-/Drain-Merkmal und einem Source-/Drain-Kontakt und Beispiele eines Verfahrens zum Bilden der integrierten Schaltung bereit. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren das Erhalten eines Substrats aufweisend ein auf dem Substrat angeordnetes Source-/Drain-Merkmal. Das Source-/Drain-Merkmal weist ein erstes Halbleiterelement und ein zweites Halbleiterelement auf. Das erste Halbleiterelement des Source-/Drain-Merkmals wird oxidiert, um ein Oxid des ersten Halbleiterelements auf dem Source-/Drain-Merkmal und einen Bereich des Source-/Drain-Merkmals mit einer höheren Konzentration des zweiten Halbleiterelements als ein Rest des Source-/Drain-Merkmals zu erzeugen. Das Oxid des ersten Halbleiterelements wird entfernt, und ein Kontakt wird gebildet, der mit dem Source-/Drain-Merkmal elektrisch verbunden ist. In manchen derartigen Ausführungsformen enthält das erste Halbleiterelement Silizium und das zweite Halbleiterelement Germanium. In manchen derartigen Ausführungsformen wird Metall in den Bereich des Source-/Drain-Merkmals eingebracht, um eine Germanidschicht des Source-/Drain-Merkmals zu bilden. In manchen derartigen Ausführungsformen wird Stickstoff in die Germanidschicht eingebracht, um eine nitrierte Kappenschicht auf einem Rest der Germanidschicht zu bilden, und der Kontakt verbindet sich physisch mit der nitrierten Kappenschicht. In manchen derartigen Ausführungsformen ist der Bereich des Source-/Drain-Merkmals im Wesentlichen frei vom ersten Halbleiterelement. In manchen derartigen Ausführungsformen ist das Source-/Drain-Merkmal ein pFET-Source-/Drain-Merkmal, und das Substrat weist ferner ein nFET-Source-/Drain-Merkmal angeordnet auf dem Substrat auf. Das nFET-Source-/Drain-Merkmal enthält das erste Halbleiterelement. Das Oxidieren des ersten Halbleiterelements des pFET-Source-/Drain-Merkmals bildet ferner das Oxid des ersten Halbleiterelements auf dem nFET-Source-/Drain-Merkmal, und das Entfernen des Oxids entfernt das Oxid vom pFET-Source-/Drain-Merkmal und vom nFET-Source-/Drain-Merkmal. In manchen derartigen Ausführungsformen ist das nFET-Source-/Drain-Merkmal im Wesentlichen frei vom zweiten Halbleiterelement. In manchen derartigen Ausführungsformen weist das Substrat ferner ein Zwischenschichtdielektrikum angeordnet auf dem Source-/Drain-Merkmal auf, und eine Vertiefung, welche das Source-/Drain-Merkmale freilegt, wird im Zwischenschichtdielektrikum gebildet. Das Oxidieren und das Entfernen des Oxids werden durch die Vertiefung ausgeführt. In manchen derartigen Ausführungsformen wird der Kontakt in der Vertiefung gebildet.
- In weiteren Ausführungsformen wird ein Substrat erhalten, das einen nFET-Bereich mit einem nFET-Source-/Drain-Merkmal und einen pFET-Bereich mit einem pFET-Source-/Drain-Merkmal aufweist. Das pFET-Source-/Drain-Merkmal weist ein erstes Halbleitermaterial und ein zweites Halbleitermaterial auf. Ein Oxidationsprozess wird am nFET-Source-/Drain-Merkmal und am pFET-Source-/Drain-Merkmal ausgeführt, um eine Oxidschicht auf dem nFET-Source-/Drain-Merkmal und dem pFET-Source-/Drain-Merkmal zu bilden. Der Oxidationsprozess bildet ferner einen Bereich des pFET-Source-/Drain-Merkmals mit einer höheren Konzentration des zweiten Halbleitermaterials als ein Rest des pFET-Source-/Drain-Merkmals. Die Oxidschicht wird vom nFET-Source-/Drain-Merkmal und vom pFET-Source-/Drain-Merkmal entfernt. Ein erster Kontakt wird elektrisch verbunden mit dem nFET-Source-/Drain-Merkmal gebildet, und ein zweiter Kontakt wird elektrisch verbunden mit dem pFET-Source-/Drain-Merkmal gebildet. In manchen derartigen Ausführungsformen enthält das erste Halbleitermaterial Silizium und das zweite Halbleitermaterial Germanium. In manchen derartigen Ausführungsformen ist das nFET-Source-/Drain-Merkmal im Wesentlichen frei von Germanium. In manchen derartigen Ausführungsformen wird eine Germanidschicht aus dem Bereich des pFET-Source-/Drain-Merkmals mit der höheren Konzentration des zweiten Halbleitermaterials gebildet. In manchen derartigen Ausführungsformen ist der Bereich des pFET-Source-/Drain-Merkmals im Wesentlichen frei vom ersten Halbleitermaterial. In manchen derartigen Ausführungsformen weist das Substrat ferner ein Zwischenschichtdielektrikum angeordnet auf dem nFET-Source-/Drain-Merkmal und auf dem pFET-Source-/Drain-Merkmal auf. Eine erste Vertiefung wird im Zwischenschichtdielektrikum gebildet, welche das nFET-Source-/Drain-Merkmal freilegt, und eine zweite Vertiefung wird im Zwischenschichtdielektrikum gebildet, welche das pFET-Source-/Drain-Merkmal freilegt. Das Durchführen des Oxidationsprozesses und das Entfernern der Oxidschicht werden durch die erste und die zweite Vertiefung ausgeführt.
- In weiteren Ausführungsformen wird ein Substrat erhalten, das eine auf dem Substrat angeordnete Finne aufweist. Ein SiGe-Source-/Drain-Merkmal wird auf der Finne gebildet. Eine obere Fläche des SiGe-Source-/Drain-Merkmals wird oxidiert, um eine Oxidschicht auf dem SiGe-Source-/Drain-Merkmal und einen Bereich des SiGe-Source-/Drain-Merkmals mit einer höheren Konzentration von Ge als ein Rest des SiGe-Source-/Drain-Merkmals zu bilden. Die Oxidschicht wird vom SiGe-Source-/Drain-Merkmal entfernt, und es wird ein Kontakt gebildet, der sich mit dem SiGe-Source-/Drain-Merkmal verbindet. In manchen derartigen Ausführungsformen ist der Bereich des SiGe-Source-/Drain-Merkmals im Wesentlichen frei von Silizium. In manchen derartigen Ausführungsformen wird ein Metall in den Bereich des SiGe-Source-/Drain-Merkmals eingebracht, um eine Germanidschicht zu bilden. In manchen derartigen Ausführungsformen wird Stickstoff in die Germanidschicht eingebracht, um eine nitrierte Kappenschicht auf der Germanidschicht zu bilden. In manchen derartigen Ausführungsformen wird nach dem Oxidieren der oberen Fläche und vor dem Entfernen der Oxidschicht ein Zwischenschichtdielektrikum auf dem Zwischenschichtdielektrikum gebildet.
- In weiteren Ausführungsformen weist ein Bauelement ein Substrat aufweisend eine Finne, die sich von einem Rest des Substrats erstreckt, ein Source-/Drain-Merkmal an der Finne, und einen Kontakt, der sich mit dem Source-/Drain-Merkmal verbindet, auf. Das Source-/Drain-Merkmal weist einen SiGe-Halbleiter auf, und ein oberer Abschnitt des Source-/Drain-Merkmals weist eine andere Germaniumkonzentration auf, als ein unterer Abschnitt des Source-/Drain-Merkmals. In manchen derartigen Ausführungsformen weist das Bauelement auch eine dielektrische Schicht, welche Siliziumoxid angeordnet an einem oberen Abschnitt des Source-/Drain-Merkmals aufweist, auf. Der Kontakt erstreckt sich durch die dielektrische Schicht. In manchen derartigen Ausführungsformen weist das Bauelement auch eine Ätzstoppschicht angeordnet auf der dielektrischen Schicht auf, und der Kontakt erstreckt sich durch die Ätzstoppschicht. In manchen derartigen Ausführungsformen weist die dielektrische Schicht einen Seitenabschnitt, der sich nach oben neigt, und einen horizontalen Zentralabschnitt, der sich vom Seitenabschnitt erstreckt und mit dem Kontakt physisch in Kontakt steht, auf.
- Die vorstehende Beschreibung stellt Merkmale verschiedener Ausführungsformen dar, sodass Fachleute die Aspekte der vorliegenden Offenbarung besser verstehen können. Fachleute werden erkennen, dass sie die vorliegende Offenbarung problemlos als eine Grundlage für die Entwicklung oder Modifizierung anderer Prozesse und Strukturen zum Ausführen derselben Aufgaben und/oder Erzielen derselben Vorteile der hierin vorgestellten Ausführungsformen verwenden können. Fachleute sollten ferner erkennen, dass derartige äquivalente Konstruktionen nicht vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abweichen, und dass sie verschiedenste Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen vornehmen können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 62751038 [0001]
Claims (21)
- BEANSPRUCHT WIRD FOLGENDES:
- Verfahren umfassend: Erhalten eines Substrats aufweisend ein darauf angeordnetes Source-/Drain-Merkmal, wobei das Source-/Drain-Merkmal ein erstes Halbleiterelement und ein zweites Halbleiterelement aufweist; Oxidieren des ersten Halbleiterelements des Source-/Drain-Merkmals zum Erzeugen einer Oxidschicht, welche das erste Halbleiterelement enthält, auf dem Source-/Drain-Merkmal und eines Bereichs des Source-/Drain-Merkmals mit einer höheren Konzentration des zweiten Halbleiterelements als ein Rest des Source-/Drain-Merkmals; Entfernen der Oxidschicht; und Bilden eines Kontakts, der mit dem Source-/Drain-Merkmal elektrisch verbunden ist.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , wobei das erste Halbleiterelement Silizium enthält und das zweite Halbleiterelement Germanium enthält. - Verfahren nach
Anspruch 2 , ferner umfassend das Einbringen von Metall in den Bereich des Source-/Drain-Merkmals zum Bilden einer Germanidschicht des Source-/Drain-Merkmals. - Verfahren nach
Anspruch 3 , ferner umfassend das Einbringen von Stickstoff in die Germanidschicht zum Bilden einer nitrierten Kappenschicht auf einem Rest der Germanidschicht, wobei sich der Kontakt physisch mit der nitrierten Kappenschicht verbindet. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bereich des Source-/Drain-Merkmals im Wesentlichen frei vom ersten Halbleiterelement ist.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: das Source-/Drain-Merkmal ein pFET-Source-/Drain-Merkmal ist; das Substrat ferner ein darauf angeordnetes nFET-Source-/Drain-Merkmal aufweist, welches das erste Halbleiterelement enthält; das Oxidieren des ersten Halbleiterelements des pFET-Source-/Drain-Merkmals ferner die Oxidschicht auf dem nFET-Source-/Drain-Merkmal bildet; und das Entfernen der Oxidschicht die Oxidschicht vom pFET-Source-/Drain-Merkmal und vom nFET-Source-/Drain-Merkmal entfernt.
- Verfahren nach
Anspruch 6 , wobei das nFET-Source-/Drain-Merkmal im Wesentlichen frei vom zweiten Halbleiterelement ist. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: das Substrat ferner ein auf dem Source-/Drain-Merkmal angeordnetes Zwischenschichtdielektrikum aufweist; das Verfahren ferner das Bilden einer Vertiefung im Zwischenschichtdielektrikum umfasst, welche das Source-/Drain-Merkmale freilegt; und das Oxidieren und das Entfernen der Oxidschicht durch die Vertiefung ausgeführt werden.
- Verfahren nach
Anspruch 8 , wobei der Kontakt in der Vertiefung gebildet wird. - Verfahren umfassend: Erhalten eines Substrats aufweisend einen nFET-Bereich mit einem nFET-Source-/Drain-Merkmal und einen pFET-Bereich mit einem pFET-Source-/Drain-Merkmal, wobei das pFET-Source-/Drain-Merkmal ein erstes Halbleitermaterial und ein zweites Halbleitermaterial enthält; Ausführen eines Oxidationsprozesses am nFET-Source-/Drain-Merkmal und am pFET-Source-/Drain-Merkmal zum Bilden einer Oxidschicht am nFET-Source-/Drain-Merkmal und am pFET-Source-/Drain-Merkmal, wobei der Oxidationsprozess ferner einen Bereich des pFET-Source-/Drain-Merkmals mit einer höheren Konzentration des zweiten Halbleitermaterials als ein Rest des pFET-Source-/Drain-Merkmals bildet; Entfernen der Oxidschicht vom nFET-Source-/Drain-Merkmal und vom pFET-Source-/Drain-Merkmal; und Bilden eines ersten Kontakts elektrisch verbunden mit dem nFET-Source-/Drain-Merkmal und eines zweiten Kontakts elektrisch verbunden mit dem pFET-Source-/Drain-Merkmal.
- Verfahren nach
Anspruch 10 , wobei das erste Halbleitermaterial Silizium enthält und das zweite Halbleitermaterial Germanium enthält. - Verfahren nach
Anspruch 11 , wobei das nFET-Source-/Drain-Merkmal im Wesentlichen frei von Germanium ist. - Verfahren nach
Anspruch 11 oder12 , ferner umfassend das Bilden einer Germanidschicht aus dem Bereich des pFET-Source-/Drain-Merkmals mit der höheren Konzentration des zweiten Halbleitermaterials. - Verfahren nach einem der vorstehenden
Ansprüche 10 bis13 , wobei der Bereich des pFET-Source-/Drain-Merkmals im Wesentlichen frei vom ersten Halbleitermaterial ist. - Verfahren nach einem der vorstehenden
Ansprüche 10 bis14 , wobei: das Substrat ferner ein Zwischenschichtdielektrikum angeordnet auf dem nFET-Source-/Drain-Merkmal und auf dem pFET-Source-/Drain-Merkmal aufweist; das Verfahren ferner das Bilden einer ersten Vertiefung im Zwischenschichtdielektrikum, welche das nFET-Source-/Drain-Merkmal freilegt, und einer zweiten Vertiefung im Zwischenschichtdielektrikum, welche das pFET-Source-/Drain-Merkmal freilegt, umfasst; und das Durchführen des Oxidationsprozesses und das Entfernern der Oxidschicht durch die erste und die zweite Vertiefung ausgeführt werden. - Vorrichtung, umfassend: ein Substrat aufweisend eine Finne, die sich von einem Rest des Substrats erstreckt; ein Source-/Drain-Merkmal angeordnet an der Finne, wobei das Source-/Drain-Merkmal einen SiGe-Halbleiter aufweist, und wobei ein oberer Abschnitt des Source-/Drain-Merkmals eine andere Germaniumkonzentration aufweist, als ein unterer Abschnitt des Source-/Drain-Merkmals; und einen Kontakt, der sich mit dem oberen Abschnitt des Source-/Drain-Merkmals verbindet.
- Vorrichtung nach
Anspruch 16 , ferner umfassend eine dielektrische Schicht angeordnet am oberen Abschnitt des Source-/Drain-Merkmals, wobei die dielektrische Schicht Siliziumoxid enthält, und wobei sich der Kontakt durch die dielektrische Schicht erstreckt. - Vorrichtung nach
Anspruch 17 , ferner umfassend eine Ätzstoppschicht angeordnet an der dielektrischen Schicht, wobei sich der Kontakt durch die Ätzstoppschicht erstreckt. - Vorrichtung nach
Anspruch 17 oder18 , wobei die dielektrische Schicht einen Seitenabschnitt, der sich nach oben neigt, aufweist. - Vorrichtung nach
Anspruch 19 , wobei die dielektrische Schicht einen horizontalen Zentralabschnitt, der sich vom Seitenabschnitt erstreckt und der mit dem Kontakt physisch in Kontakt steht, aufweist.
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