DE112004002107B4 - Verfahren zur Herstellung eines MOSFET mit selbstjustiertem Damaszener-Gate - Google Patents
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Abstract
Bilden eines Stegs (310) auf einem Substrat;
Bilden einer Maske (320) auf dem Substrat durch Abscheiden von Damaszener-Material über dem Substrat;
Ätzen der Maske (320), um einen Kanalbereich (330) des MOSFET's (200) freizulegen;
Reduzieren einer Breite des Stegs (310) in dem Kanalbereich (330), wobei das Reduzieren der Breite des Stegs (310) Ätzen einer oder mehrerer Flächen des Stegs (310) unter Anwendung eines Fluor-(F)Plasmaprozesses oder einer Plasmachemie auf Wasserstoff/Brom-(HBr)Basis umfasst; und
Bilden eines Damaszener-Gates über dem Steg (310), wobei das Damaszener-Gate sich über beide Seiten des Stegs (310) hinaus erstreckt; und wobei der Schritt des Ausbildens des Damaszener-Gates das Abscheiden eines Gateelektrodenmaterials (520) über dem Steg (310) und der Maske (320) und das Entfernen desselben von der Maske (320) nach dem Abscheiden umfasst.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Halbleiterbauelemente und betrifft insbesondere Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-(MOSFET) Bauelemente mit einem selbstjustierten Damaszener-Gate und dabei ein Verfahren zur Herstellung dieser Bauelemente.
- Hintergrund der Erfindung
- Die Verringerung von Bauelementeabmessungen ist ein wesentlicher Faktor, der die Verbesserung des Leistungsverhaltens integrierter Schaltungen und eine Reduzierung der Kosten für integrierte Schaltungen mit sich bringt. Auf Grund der Beschränkungen, die mit der Übergangstiefe von Source/Drain-(S/D)Gebieten und mit der begrenzten Gateoxiddicke verknüpft sind, ist die Größenreduzierung bestehender Vollsubstrat-MOSFET-Bauelemente unterhalb der 0,1 Mikrometer Prozessgeneration schwierig, wenn nicht nahezu unmöglich. Es ist daher sehr wahrscheinlich, dass neue Bauteilstrukturen und neue Materialien zur Verbesserung des FET-Verhaltens erforderlich sind.
- Doppelgate-MOSFET's repräsentieren Bauelemente, die Kandidaten zur Ablösung bestehender planarer MOSFET's sind. In einem Doppelgate-MOSFET werden durch die Verwendung zweier Gates zur Steuerung des Kanals Kurzkanaleffekte deutlich unterdrückt. Ein Steg-FET bzw. FinFET ist eine Doppelgatestruktur, die einen in einem vertikalen Steg bzw. einer Finne ausgebildeten Kanal enthält. Trotzdem der FinFET eine Doppelgatestruktur ist, ist dieser hinsichtlich der Anordnung und der Herstellungsverfahren ähnlich zu bestehenden planaren MOSFET's. Der FinFET stellt auch einen Bereich aus Kanallängen, CMOS-Kompatibilität und eine große Packungsdichte im Vergleich zu anderen Doppelgatestrukturen bereit.
- In der
US 2002/0130 354 A1 - Die
US 6 350 696 B1 offenbart ein Abstandshalterätzverfahren, wobei während eines anisotropen Ätzvorgangs ein Teil einer Abstandshalterausgangsschicht belassen wird und die Abstandshalter in einem folgenden isotropen Ätzprozess ausgebildet werden. - Überblick über die Erfindung
- In Ausführungsformen, die mit den Prinzipien der Erfindung konsistent sind, werden FinFET-Bauelemente bereitgestellt, die ein Damaszener-Gate aufweisen, das mit einer selbstjustierten Gatemaske hergestellt ist, und es werden Verfahren zur Herstellung dieser Bauelemente bereitgestellt.
- In einem Aspekt gemäß den Prinzipien der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET) das Bilden eines Stegs auf einem Substrat; Bilden einer Maske auf dem Substrat durch Abscheiden von Damaszener-Material über dem Substrat; Ätzen der Maske, um einen Kanalbereich des MOSFET's freizulegen; Reduzieren einer Breite des Stegs in dem Kanalbereich, wobei das Reduzieren der Breite des Stegs Ätzen einer oder mehrerer Flächen des Stegs unter Anwendung eines Fluor-(F)Plasmaprozesses oder einer Plasmachemie auf Wasserstoff/Brom-(HBr)Basis umfasst und Bilden eines Damaszener-Gates über dem Steg, wobei das Damaszener-Gate sich über beide Seiten des Stegs hinaus erstreckt; wobei der Schritt des Ausbildens des Damaszener-Gates das Abscheiden eines Gateelektrodenmaterials über dem Steg und der Maske und das Entfernen desselben von der Maske nach dem Abscheiden umfasst.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die begleitenden Zeichnungen, die hierin mit eingeschlossen sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, zeigen eine Ausführungsform der Erfindung und erläutern zusammen mit der Beschreibung die Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 einen beispielhaften Prozess zur Herstellung eines MOSFET's gemäß einer Ausführungsform entsprechend den Prinzipien der Erfindung; -
2a bis6c beispielhaft Draufsichten und Querschnittsansichten eines MOSFET's, der gemäß dem in1 beschriebenen Ablauf hergestellt wird; -
7a bis7c einen Prozess zur Herstellung von Abstandshaltern gemäß einer weiteren Ausführungsform entsprechend den Prinzipien der Erfindung zeigen; -
8a bis8c einen beispielhaften Prozess zur Behebung von Seitenwandschäden des Stegs (310 ) zeigen; und -
9 einen beispielhaften Prozess zum Verbessern der Beweglichkeit in einem FinFET-Bauelement zeigt. - Detaillierte Beschreibung
- Die folgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen, die der vorliegenden Erfindung entsprechen, bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen. Es werden die gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen verwendet, um die gleichen oder ähnliche Elemente zu benennen.
- In Ausführungsformen, die mit den Prinzipien der Erfindung konsistent sind, werden FinFET-Bauelemente bereitgestellt, die ein selbstjustiertes Damaszener-Gate aufweisen, und es werden Verfahren zur Herstellung dieser Bauelemente bereitgestellt. Derartige FinFET-Bauelemente besitzen gewisse Vorteile. Beispielsweise weist nur der aktive Bereich des Stegs die minimale Kanallänge auf, wodurch der Source/Drain-Widerstand reduziert wird. Das Gate selbst ist ebenso selbstjustiert zu dem minimalen Kanalbereich, wodurch der parasitäre Source/Drain-Widerstand des Bauelements deutlich verringert wird. In herkömmlichen FinFET-Formen ist der schmale Kanal für gewöhnlich deutlich länger als die Gatelänge, um gewisse Überlagerungstoleranzen von Gate zu Steg zu berücksichtigen. Ferner wird die Gatestrukturierung auf einem ebenen Substrat ausgeführt (beispielsweise ein poliertes Damaszener-Material), wodurch eine verbesserte Lithographietoleranz erreicht wird, da die Fokustiefe moderner Lithographie-Verfahren tendenziell sehr gering ist. Auch können Schwankungen der kritischen Abmessungen auf Grund von Schwankungen der Lackdicke über ausgeprägter Topographie (d. h. CD-Variationen) vermieden werden, da die Lackschicht auf einer eingeebneten Oberfläche aufgebracht ist.
- Beispielhafter MOSFET
-
1 zeigt einen beispielhaften Prozess zur Herstellung eines MOSFET's gemäß einer Ausführungsform, die mit den Prinzipien der Erfindung konsistent ist.2a bis6c zeigen beispielhaft Draufsichten und Querschnittsansichten eines MOSFET's, der gemäß dem Verfahren hergestellt ist, wie es mit Bezug zu1 beschrieben ist. - Es sei nun auf die
1 und2a bis2c verwiesen; der Prozess beginnt mit dem Halbleiterbauelement200 . Wie in der Querschnittsansicht in2a und2b gezeigt ist, umfasst das Halbleiterbauelement200 eine Silizium-auf-Isolator-(SOI)Struktur, die ein Silizium-(Si)Substrat210 , eine vergrabene Oxidschicht220 und eine Siliziumschicht230 auf der vergrabenen Oxidschicht220 aufweist. Die vergrabene Oxidschicht220 und die Siliziumschicht230 können auf dem Substrat210 in konventioneller Weise ausgebildet sein. Die Dicke der vergrabenen Oxidschicht220 kann beispielsweise von ungefähr 100 nm bis 1000 nm reichen. Die Dicke der Siliziumschicht230 liegt beispielsweise im Bereich von ungefähr 40 nm bis 150 nm. Die Siliziumdicke kann so groß wie möglich sein, da eine größere Dicke zu einer größeren Breite des Bauelements führt (d. h. es kann ein größerer Strom entlang der Seitenwand des Stegs (310 ) fließen und damit auch ein höherer Treiberstrom (in einem MOSFET gilt I proportional W/L). Für gewöhnlich ist es schwierig, eine große Siliziumdicke in einer konventionellen FinFET-Vorgehensweise zu verwenden, da dies auch zu einer größeren Stufe im Gatelithographieschritt und geringeren Lithographietoleranzen führt. - Es ist zu beachten, dass die Siliziumschicht
230 zur Herstellung des Stegs verwendet wird. In alternativen Ausführungsformen weisen das Substrat210 und die Schicht230 andere Halbleitermaterialien, etwa Germanium, oder Kombinationen aus Halbleitermaterialien, etwa Silizium-Germanium auf. Die vergrabene Oxidschicht220 kann Siliziumoxid oder andere Arten dielektrischer Materialien enthalten. - Siliziumnitrid oder eine andere Art an Material wird auf der Siliziumschicht
230 gebildet und dient als eine untenliegende antireflektierende Beschichtung (BARC)240 für die nachfolgende Bearbeitung, wie dies in den2a und2b gezeigt ist. Die Dicke der BARC-Schicht240 kann im Bereich von ungefähr 15 nm bis 35 nm liegen. Ein Photolack250 oder dergleichen wird abgeschieden und strukturiert, um die Herstellung eines großen Steg-(310 )Bereichs und der Source- und Drain-Gebiete (Schritt110 ) zu ermöglichen, wie dies in den2a bis2c gezeigt ist. Der Photolack250 kann bis zu einer Dicke im Bereich von ungefähr 100 nm bis 400 nm aufgebracht werden.2c zeigt die Draufsicht des Halbleiterbauelements200 der2a und2b . Der Querschnitt in2a ist entlang der Linie X in2c und der Querschnitt in2b ist entlang der Linie Y in2c genommen. - Die Siliziumschicht
230 kann geätzt werden, um einen Steg (310 )310 zu ätzen (Schritt120 ), wie in den3a und3b gezeigt ist. Beispielsweise kann der Bereich der Siliziumschicht230 , der nicht unter dem Photolack250 angeordnet ist, geätzt werden, wobei das Ätzen an der vergrabenen Oxidschicht220 stoppt. Der Photolack250 wird dann entfernt. Die Breite des Stegs (310 )310 , wie dies in3b gezeigt ist, kann von ungefähr 50 nm bis 80 nm reichen. - Es wird eine Damaszener-Maske in dem Bereich des Stegs (
310 )310 gebildet (Schritt130 ), wie in den3a bis3c gezeigt ist. Beispielsweise wird ein Damaszener-Material (320 ), etwa Siliziumoxid, Siliziumnitrid, SiCOH, etc. über dem Halbleiterbauelement200 mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 80 nm bis 220 nm abgeschieden (um den Steg (310 )310 und die BARC-Schicht240 zu umschließen) und wird anschließend unter Anwendung bekannter Verfahren poliert, wie in den3a und3b gezeigt ist. Das Damaszener-Material320 kann als eine BARC für die nachfolgende Bearbeitung dienen. Das Damaszener-Material320 kann dann geätzt werden, wobei eine Gatemaske verwendet wird, um einen Kanalbereich330 in der Gateöffnung freizulegen, wie in den3a bis3c gezeigt ist. Die Breite des Kanalbereichs330 , wie dies in3c gezeigt ist, kann in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis 50 nm liegen. Die zum Freilegen des Kanalbereichs330 verwendete Gatemaske kann unter Anwendung modernster Lithographie- und Strukturierungstechniken, die dem Fachmann bekannt sind, geschaffen werden. - Die Breite des Stegs (
310 )310 kann dann reduziert werden (Schritt140 ), wie in den4a bis4c gezeigt ist. Es können ein oder mehrere Ätzverfahren angewendet werden, um den Steg (310 )310 in dem Kanalbereich330 lateral zu ätzen. Beispielsweise kann eine thermische Oxidation von Silizium mit einem anschließenden Eintauchen in wässrige HF angewendet werden. Andere Ätzarten können alternativ eingesetzt werden. Beispielsweise kann Si in einem nachgeschalteten F-Plasma geätzt werden, wobei die chemische Selektivität der Si-Ätzung in F-Spezies über Oxid sehr hoch ist, oder es kann eine laterale Si-Ätzung in HBr-Chemien auf Plasmabasis eingesetzt werden. - Die Menge des abgetragenen Siliziums kann im Bereich von ungefähr 10 nm bis 20 nm pro Seite liegen, wie in
4b gezeigt ist. Die resultierende Breite des Stegs (310 )310 kann im Bereich von ungefähr 10 nm bis 40 nm liegen. Die BARC240 kann in Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung stehen bleiben, wie in4b gezeigt ist. In anderen Ausführungsformen wird die BARC240 entfernt.4c zeigt eine Draufsicht des Halbleiterbauelements200 , nachdem der Steg (310 )310 in dem Kanalbereich330 gedünnt ist. - Es wird dann ein Gate gebildet (Schritt
150 ), wie in den5a bis5c gezeigt ist. Beispielsweise kann ein Gatedielektrikumsmaterial510 an den Seitenflächen des Stegs (310 )310 unter Anwendung bekannter Verfahren abgeschieden werden oder thermisch gewachsen werden, wie in5b gezeigt ist. Das Gatedielektrikumsmaterial510 kann konventionelle dielektrische Materialien umfassen, etwa ein Oxid (beispielsweise Siliziumdioxid), Siliziumoxinitrid, oder Materialien mit großer dielektrischer Konstante (großes ε), etwa HfO2. In anderen Ausführungsformen wird Siliziumnitrid oder andere Materialien verwendet, um das Gatedielektrikum zu bilden. Das Gatedielektrikumsmaterial510 kann mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 1 nm bis 2 nm gebildet werden. - Es wird dann ein Gateelektrodenmaterial
520 über dem Halbleiterbauelement200 abgeschieden und poliert, wie in den5a und5b gezeigt ist. Das Gateelektrodenmaterial520 kann poliert werden (beispielsweise mittels chemisch-mechanischen Polierens (CMP)), um Gatematerial über dem Damaszener-Material320 zu entfernen, wie in den5a und5b gezeigt ist. Es können eine Reihe von Materialien für das Gateelektrodenmaterial520 verwendet werden. Beispielsweise kann das Gateelektrodenmaterial520 ein polykristallines Silizium oder andere Arten leitenden Materials, etwa Germanium oder Kombinationen aus Silizium und Germanium, oder Metalle, etwa W, WN, TaN, TiN, etc. umfassen. Das Gateelektrodenmaterial520 kann mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 70 nm bis 210 nm gebildet werden, wie in5b gezeigt ist, was ungefähr gleich der Dicke des Damaszener-Materials320 sein kann (wovon ein gewisses Anteil auf Grund des Polierens verloren geht).5c zeigt eine Draufsicht des Halbleiterbauelements200 nach der Herstellung der Gateelektrode520 . - Die gepunkteten Linien in
5c repräsentieren den gedünnten Bereich des Stegs (310 )310 . Der Einfachheit halber ist die Gatedielektrikumsschicht510 in5c nicht gezeigt. - Es werden dann Source-, Drain- und Gate-Kontakte hergestellt (Schritt
160 ), wie in den6a bis6c gezeigt ist. Beispielsweise werden in einer Ausführungsform große Kontaktbereiche über dem Steg (310 )310 auf jeder Seite des Gates geöffnet, wie in6a gezeigt ist. Source- und Drain-Kontaktbereiche610 und620 werden geöffnet, indem durch die Zusatzmenge an Damaszener-Material320 , die über dem Steg (310 )310 verblieben ist, geätzt wird, und indem auch die BARC240 entfernt wird. Der Gatekontaktbereich630 wird ebenso auf der Gateelektrode520 gebildet. Es kann möglich sein, dass diese Kontaktbereiche610 bis630 größer sind als die tatsächlichen Abmessungen des Stegs (310 )310 und des Source/Drain. - Es kann dann eine Silizidierung, etwa eine CoSi2- oder NiSi-Silizidierung in diesen Öffnungen durchgeführt werden. Die CoSi2- oder NiSi-Silizidierung tritt nur dort auf, wo sich Polysilizium (d. h. das Gate) oder Silizium (d. h. Source/Drain) befindet und wo ein Steg-(
310 )Gebiet (breiter Steg) freigelegt ist. Das nicht-reagierte Kobalt oder Nickel (wo kein Silizium ist) kann weggeätzt werden, wie dies typischerweise in selbstjustierten Silizid-Verfahren gemäß aktueller industrieller Anwendungen ausgeführt wird. - In einer weiteren Ausführungsform wird das Damaszener-Material
320 und die BARC240 von der Oberseite des Stegs (310 )310 und des Source/Drain entfernt. Anschließend wird ein Seitenwandabstandshalter an den Seiten des Gates und des Stegs (310 )310 gebildet. Anschließend kann ein Silizidmetall, etwa Kobalt oder Nickel abgeschieden werden, um ein selbstjustiertes Silizid in Bereichen zu bilden, in denen Silizium oder Polysilizium an der Oberseite freigelegt ist (d. h. auf dem Gate und dem freigelegten Steg-(310 )Kanal). - Das resultierende Halbleiterbauelement
200 teilt daher ein selbstjustiertes Damaszener-Gate, das auf beiden Seiten des Stegs (310 )310 gebildet ist. Der Steg (310 )310 ist in dem Kanalbereich dünner, wie dies durch die gepunkteten Linien in6c gezeigt ist. - Gemäß einer weiteren Ausführungsform entsprechend den Prinzipien der Erfindungen werden Abstandshalter für den Übergang des Damszener-Gate zur Herstellung einer kleineren Gatelänge gebildet.
7a bis7c zeigen einen beispielhaften Prozess zur Herstellung von Abstandshaltern gemäß einer alternativen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in den7a bis7c gezeigt ist, wird eine Hartmaske710 geöffnet (7a ), Abstandshalter720 werden gebildet (7b ) und das Übertragen des Damaszener-Gates wird in der Öffnung (7c ) ausgeführt. Die Herstellung des Abstandshalters innerhalb der Damaszener-Gate-Öffnung kann das Ausbilden kleiner Abstände (wie dies zuvor erwähnt ist) ermöglichen, um damit Bauelemente mit geringer Gatelänge herzustellen. Die Abstandshaltertechnik ermöglicht das Herstellen kleinerer Abstände, als dies durch eine photolithographische Größenreduzierung alleine möglich wäre. - In einer weiteren Ausführungsform werden Damaszener-Gate-Schrumpf-Verfahren eingesetzt, wie sie in der ebenfalls anhängigen Anmeldung vom gleichen Anmelder beschrieben sind mit dem Titel „FinFET-Gate-Herstellung unter Anwendung einer umgekehrten Schrumpfung und Oxidpolierung” (Anmelde-Nr. 10/459,589) (Aktenzeichen H1122), eingereicht am 12. Juni 2003, „FinFET-Gate-Herstellung unter Anwendung einer inversen Schrumpfung eines Platzhaltergates” (Anmelde-Nr. 10/320,536) (Aktenzeichen H1121), am 17. Dezember 2002 eingereicht, und „Ätzstoppschicht zum Ätzen eines FinFET-Gates über einer stark ausgeprägten Topographie” (Anmelde-Nr. 10/632,989) (Aktenzeichen H1172), am 4. August 2003 eingereicht, die hiermit durch Bezugnahme mit eingeschlossen sind.
- In einer noch weiteren Ausführungsform kann eine Metallgateelektrode anstelle des zuvor beschriebenen Polysilizium-Damaszener-Prozesses verwendet werden.
- Andere Ausführungsformen
- Es besteht ein Bedarf im Stand der Technik, Schäden zu entfernen, die an den Seitenflächen (d. h. Seitenwänden) eines Stegs (
310 ) während der Bearbeitung auftreten können.8a bis8c zeigen einen beispielhaften Prozessablauf zur Entfernung von Seitenwandschäden des Stegs (310 ). Ein Halbleiterbauelement800 umfasst eine Steg-(310 )Schicht810 und eine Deckschicht820 , die auf einem Substrat830 gebildet sind, wie in8a gezeigt ist. Die Steg-(310 )Schicht810 umfasst ein Halbleitermaterial, etwa Silizium oder Germanium, oder Kombinationen aus Halbleitermaterialien. Die Deckschicht820 kann beispielsweise ein Siliziumnitridmaterial oder eine andere Art an Material aufweisen, das in der Lage ist, die Steg-(310 )Schicht810 während des Fertigungsprozesses zu schützen. - Die Steg-(
310 )Schicht810 und die Deckschicht820 können unter Anwendung konventioneller Trockenätzverfahren geätzt werden, um den Steg (310 )840 zu bilden, wie in8b gezeigt ist. Eine konventionelle Nassätztechnik kann dann angewendet werden, um Seitenwandschäden des Stegs (310 ) zu beseitigen, wie in8c gezeigt ist. Während des Nassätzens kann die Breite des Stegs (310 )840 um ungefähr 2 nm bis 4 nm pro Seite reduziert werden. Das Nassätzen von Silizium kann ferner zu einem gewissen Verlust des vergrabenen Oxids führen, da es schwierig ist, wenn nassgeätzt wird, eine hohe Selektivität von Silizium zu Siliziumdioxid zu erreichen. - Ferner gibt es ein Bestreben in diesem Gebiet der Technik, die Beweglichkeit eines FinFET-Bauelements zu erhöhen.
9 zeigt einen beispielhaften Prozess zum Verbessern der Beweglichkeit eines FinFET-Bauelements. Ein Chipanhaftmaterial ist auf einem Gehäuse ausgebildet, wie in9 gezeigt ist. Das Chipanhaftmaterial kann so gewählt sein, dass es eine Verspannung (Verformung) in dem FinFET-Kanal hervorruft. Es wird dann ein Chip an dem Chipanhaftmaterial angebracht, wie in9 gezeigt ist. Eine Zugspannung, die in dem Silizium-FinFET-Kanal hervorgerufen wird, kann eine erhöhte Löcherbeweglichkeit hervorrufen, wodurch das PMOSF-FinFET-Verhalten deutlich verbessert werden kann. Das Chipanhaftmaterial und der Prozess können so gestaltet sein, dass die Restverspannung in der Siliziumschicht eine Zugspannung ist. Wenn beispielsweise das Gehäusematerial nicht so schnell schrumpft wie die Siliziumschicht nach dem „heißen” Chipanhaft/Löt/Lothöckerprozess, dann kann die Siliziumschicht in einer Zugverspannung bleiben, wenn sie auf tiefere Temperaturen abgekühlt wird. - Schlussfolgerung
- In Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden FinFET-Bauelemente bereitgestellt, die ein Damaszener-Gate enthalten, das mit einer selbstjustierten Gatemaske hergestellt ist, und es werden Verfahren zur Herstellung dieser Bauelement bereitgestellt. Diese FinFET-Bauelemente besitzen gewisse Vorteile. Beispielsweise besitzt nur der aktive Bereich des Stegs (
310 ) die minimale Kanallänge, das Gate ist selbstjustiert zu dem minimalen Kanal und die Gate-Strukturierung wird auf einem ebenen Substrat ausgeführt (beispielsweise ein poliertes Damaszener-Material). - Die vorhergehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gibt eine Darstellung und eine Beschreibung an, beabsichtigt jedoch nicht, die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einzuschränken. Modifizierungen und Variationen sind im Lichte der obigen Lehre möglich und können durch die Praktizierung der Erfindung gewonnen werden.
- Beispielweise sind in den obigen Beschreibungen diverse spezielle Details dargelegt, etwa spezielle Materialien, Strukturen, Chemikalien, Prozesse, etc., um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Diese Ausführungsformen und andere Ausführungsformen können jedoch realisiert werden, ohne dass auf die speziell hierin dargelegten Details Bezug genommen wird. In anderen Fällen wurden gut bekannte Prozessstrukturen nicht detailliert hierin beschrieben, um den Kern der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu verdunkeln. Bei der Realisierung der vorliegenden Erfindung können konventionelle Abscheide-, Photolithographie- und Ätzverfahren eingesetzt werden, und somit sind Details derartiger Verfahren nicht detailliert hierin dargestellt.
- Obwohl eine Reihe von Schritten mit Bezug zu
1 beschrieben ist, kann die Reihenfolge der Schritte in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung variiert werden. Ferner können nicht abhängige Schritte parallel ausgeführt werden. - Es sollte kein Element, kein Schritt oder keine Anweisung, die in der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung verwendet ist, als wesentlich oder essenziell für die Erfindung betrachtet werden, sofern dies nicht explizit dargestellt ist. Im hierin verwendeten Sinne soll der Artikel „ein” ein oder mehrere Elemente umschließen. Wenn lediglich ein Element beabsichtigt ist, wird der Begriff „ein einzelnes” oder ein ähnlicher Begriff verwendet. Der Schutzbereich der Erfindung ist durch die Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.
Claims (6)
- Verfahren zur Herstellung eines Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET) (
200 ) mit: Bilden eines Stegs (310 ) auf einem Substrat; Bilden einer Maske (320 ) auf dem Substrat durch Abscheiden von Damaszener-Material über dem Substrat; Ätzen der Maske (320 ), um einen Kanalbereich (330 ) des MOSFET's (200 ) freizulegen; Reduzieren einer Breite des Stegs (310 ) in dem Kanalbereich (330 ), wobei das Reduzieren der Breite des Stegs (310 ) Ätzen einer oder mehrerer Flächen des Stegs (310 ) unter Anwendung eines Fluor-(F)Plasmaprozesses oder einer Plasmachemie auf Wasserstoff/Brom-(HBr)Basis umfasst; und Bilden eines Damaszener-Gates über dem Steg (310 ), wobei das Damaszener-Gate sich über beide Seiten des Stegs (310 ) hinaus erstreckt; und wobei der Schritt des Ausbildens des Damaszener-Gates das Abscheiden eines Gateelektrodenmaterials (520 ) über dem Steg (310 ) und der Maske (320 ) und das Entfernen desselben von der Maske (320 ) nach dem Abscheiden umfasst. - Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Strukturieren eines Stegbereichs, eines Source-Bereichs und eines Drain-Bereichs.
- Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst: Bilden eines Silizidmaterials auf dem Substrat; und Bilden eines Gatekontakts, eines Source-Kontakts und eines Drain-Kontakts durch das Silizidmaterial.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei Bilden eines Damaszener-Gates umfasst: Ätzen des Damaszener-Materials, um einen Gate-Bereich zu bilden, Bilden eines Gatedielektrikums (
510 ) auf Seitenflächen des Stegs (310 ), und Abscheiden von des Gateelektrodenmaterials (520 ), um zumindest teilweise den Gatebereich zu füllen. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Reduzieren einer Breite des Stegs (
310 ) umfasst: Entfernen von ungefähr 10 nm bis 20 nm pro Seite von der Breite des Stegs (310 ). - Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin umfasst Strukturieren eines Stegbereichs, eines Source-Gebiets und eines Drain-Gebiets auf einem Substrat; und Bilden von Kontakten (
610 bis630 ) zu dem Gate, dem Source-Gebiet und dem Drain-Gebiet.
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