JP2008522443A - Cmosデバイスにおいて自己整合デュアル・フルシリサイド・ゲートを形成するための方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 位置ずれの問題を克服する新規のデュアルFUSIゲート形成プロセスを提供する。
【解決手段】 1つのリソグラフィ段階しか必要としない、CMOSデバイスにおいて自己整合デュアル・フルシリサイド・ゲートを形成する方法であり、本方法は、半導体基板(252)の中の第1のウェル領域(253)、第1のウェル領域(253)の中の第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)、及び第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)から分離された第1のタイプのゲート(263)を有する第1のタイプの半導体デバイス(270)を形成するステップと、半導体基板(252)の中の第2のウェル領域(254)、第2のウェル領域(254)の中の第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)、及び第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)から分離された第2のタイプのゲート(258)を有する第2のタイプの半導体デバイス(280)を形成するステップと、第2のタイプの半導体デバイス(280)の上に第1の金属層(218)を選択的に形成するステップと、第2のタイプのゲート(258)のみの上で第1のフルシリサイド(FUSI)ゲート形成を行うステップと、第1及び第2のタイプの半導体デバイス(270、280)の上に第2の金属層(275)を堆積させるステップと、第1のタイプのゲート(263)のみの上で第2のFUSIゲート形成を行うステップとを含む。
【選択図】 図18
【解決手段】 1つのリソグラフィ段階しか必要としない、CMOSデバイスにおいて自己整合デュアル・フルシリサイド・ゲートを形成する方法であり、本方法は、半導体基板(252)の中の第1のウェル領域(253)、第1のウェル領域(253)の中の第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)、及び第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)から分離された第1のタイプのゲート(263)を有する第1のタイプの半導体デバイス(270)を形成するステップと、半導体基板(252)の中の第2のウェル領域(254)、第2のウェル領域(254)の中の第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)、及び第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)から分離された第2のタイプのゲート(258)を有する第2のタイプの半導体デバイス(280)を形成するステップと、第2のタイプの半導体デバイス(280)の上に第1の金属層(218)を選択的に形成するステップと、第2のタイプのゲート(258)のみの上で第1のフルシリサイド(FUSI)ゲート形成を行うステップと、第1及び第2のタイプの半導体デバイス(270、280)の上に第2の金属層(275)を堆積させるステップと、第1のタイプのゲート(263)のみの上で第2のFUSIゲート形成を行うステップとを含む。
【選択図】 図18
Description
本発明の実施形態は、一般に、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)デバイスの製造に関し、より詳細には、デバイス性能を向上させるためにCMOS技術において自己整合デュアル・フルシリサイド(FUSI)ゲートを形成する方法に関する。本発明は、半導体製造の分野において有用性を有する。
CMOS技術においては、ポリシリコン・ゲートが一般に用いられる。ポリシリコン・ゲートは、ゲート誘電体の等価厚さを事実上増加させるポリシリコン空乏を有し、それによってデバイス性能が低下する。フルシリサイド(FUSI)ゲートは、ポリシリコン空乏の問題を解消する。FUSIゲートはまた、ゲート・コンダクタンスを減少させ、これによりデバイス性能をさらに向上させることができる。FUSIゲートは、露出したポリシリコン・ゲート領域の上に(Ti、Co、Niなどといった)金属層を堆積させ、次いで半導体構造体をアニールすることによって、形成することができる。金属は、露出したポリシリコン・ゲートと反応して、ポリシリコン・ゲートを完全にシリサイド・ゲートに変える。FUSIゲートは、通常は、シリコンのバンド構造の中間付近の仕事関数を有する。しかしながら、CMOSデバイスは、通常は、バンド端付近、すなわち、NFETについては伝導帯付近、PFETについては価電子帯付近の仕事関数を有する導電性ゲートを必要とする。このことは、CMOSデバイスのNFET部分及びPFET部分の各々について異なるFUSIゲートを形成することが必要となるため、FUSIゲートを有するCMOS技術にとって大きな課題となる。
図1から図4は、デュアル・フルシリサイド・ゲートを有するCMOSデバイス51(すなわち、NFET及びPFETについて2つの異なるフルシリサイド・ゲート材料で形成されたCMOSデバイス51)を形成する従来の方法の反復ステップを示す。図1は、それぞれNFET80及びPFET70の露出したポリシリコン・ゲート58、63を有する出発CMOSデバイス構造体51を示す。CMOSデバイス51は、基板52と、その中に作られたNウェル(N型漸減的不純物濃度ウェル)領域53及びPウェル(P型漸減的不純物濃度ウェル)領域54とからなる。シャロー・トレンチ分離領域55もまた、CMOSデバイス51に含まれる。CMOSデバイス51のNFET部分80は、NFETゲート58を含む。さらに、絶縁側壁スペーサ59が、NFETゲート58の周囲に作られる。NFETゲート誘電体57が、NFETゲート58の下に位置する。さらに、NFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア56を含むNFETソース/ドレイン注入領域68も、NFETゲート58の両側のPウェル領域54の中に形成される。
同様に、CMOSデバイス51のPFET部分70は、PFETゲート63を含む。さらに、絶縁側壁スペーサ61が、PFETゲート63の周囲に作られる。PFETゲート誘電体62が、PFETゲート63の下に位置する。さらに、PFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア66を含むPFETソース/ドレイン注入領域69も、PFETゲート63の両側のNウェル領域53の中に形成される。さらに、誘電体膜60が、NFETゲート58及びPFETゲート63と面一に、かつ、NFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア56及びPFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア66の上に、形成される。
一般に、図2に示されるように、デュアルFUSIゲート・プロセスは、第1のシリサイド封止膜65をデバイス51全体の上に堆積させることを含む。次いで、第1のリソグラフィ・パターン形成及びエッチング・プロセスを行って、デバイス51のNFET領域80の上の部分の封止膜65を除去する。NFETゲート58の上でシリサイド・プロセスを行って、フルシリサイド・ゲート領域158を形成する。
次に、図3に示されるように、第1の封止膜65がデバイス51から除去され、第2のシリサイド封止膜67がデバイス51全体の上に堆積される。次いで、第2のリソグラフィ・パターン形成及びエッチング・プロセスを行って、デバイス51のPFET領域70の上の部分の封止膜67を除去する。その後、PFETゲート63の上でシリサイド・プロセスを行って、FUSIゲート163を形成する。図4に示されるように、第2の封止膜67は完全に除去される。さらに、図4に示されるように、NFET FUSIゲート158の材料は、デバイス51のPFET FUSIゲート163の材料とは異なる。
しかしながら、図1〜図4において提示されるような従来の2つのリソグラフィ段階によるデュアルFUSIゲート・プロセスの問題点の1つは、図5に示されるように、2つのリソグラフィ段階の間の処理の際に生じる位置ずれである(点線で囲まれた部分が、デバイス51の位置ずれが生じた範囲を表す)。NFET領域80のNFET FUSIゲート158とPFET領域70のPFET FUSIゲート163との間のこの位置ずれは、(図5においてSRAM(同期ランダム・アクセス・メモリ)セル・レイアウトとして示される)デバイス51においてアンダーレイ(underlay)をもたらし、これはデバイス及び/又は回路エリアにおける高いシート抵抗又はオープン・サーキットを引き起こし、その結果、デバイス/回路の性能が低下する可能性がある。したがって、この位置ずれの問題を克服する新規のデュアルFUSIゲート形成プロセスが要望されている。
上記の観点から、本発明の実施形態は、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)デバイスにおいて自己整合デュアル・フルシリサイド(FUSI)ゲートを製造する方法を提供し、本方法は、半導体基板の中の第1のウェル領域、第1のウェル領域の中の第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア、及び第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリアから分離された第1のタイプのゲート領域を有する第1のタイプの半導体デバイスを形成するステップと、半導体基板の中の第2のウェル領域、第2のウェル領域の中の第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア、及び第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリアから分離された第2のタイプのゲート領域を有する第2のタイプの半導体デバイスを形成するステップと、第1及び第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリアの各々の上に誘電体層を形成するステップと、第1のタイプの半導体デバイスをマスクで遮蔽するステップと、第2のタイプの半導体デバイスの上に第1の金属層を堆積させるステップと、第2のタイプのゲート領域の上で第1のFUSIゲート形成を行うステップと、マスクを除去するステップと、第1及び第2のタイプの半導体デバイスの上に第2の金属層を堆積させるステップと、第1のタイプのゲート領域の上で第2のFUSIゲート形成を行うステップとを含む。
さらに、第1の実施形態においては、第1のウェル領域はNFET(N型電界効果トランジスタ)ウェル領域として作られ、第2のウェル領域はPFET(P型電界効果トランジスタ)ウェル領域として作られる。第2の実施形態においては、第1のウェル領域はPFETウェル領域として作られ、第2のウェル領域はNFETウェル領域として作られる。
第1の金属層は、第2の金属層とは異なる材料で形成される。さらに、第1のタイプの半導体デバイスは、第1のウェル領域の上に絶縁体層を作るステップと、絶縁体層の上に第1のタイプのゲート領域を作るステップと、第1のタイプのゲート領域の両側に絶縁スペーサを形成するステップとによって形成される。第2のFUSIゲート形成は、第1のタイプのゲート領域の全体に対して行われる。第1のタイプのゲート領域の全体は、絶縁体層に接する第1のタイプのゲート領域の下面から第1のタイプのゲート領域の上面まで延びるエリアを含む。さらに、第2のタイプの半導体デバイスは、第2のウェル領域の上に絶縁体層を作るステップと、絶縁体層の上に第2のタイプのゲート領域を作るステップと、第2のタイプのゲート領域の両側に絶縁スペーサを形成するステップとによって形成される。さらに、第1のFUSIゲート形成は、第2のタイプのゲート領域の全体に対して行われ、第2のタイプのゲート領域の全体は、絶縁体層に接する第2のタイプのゲート領域の下面から第2のタイプのゲート領域の上面まで延びるエリアを含む。
第1の金属層及び第2の金属層は、Ti、Co、Ni、Pt、Re、W、Pd、Ta、及びそれらの合金のいずれかで形成される。本方法は、第1の金属層及び第2の金属層の各々の上にキャップ層を形成するステップをさらに含み、キャップ層は、TiN、Ti、及びTaNのいずれかを含み、第1及び第2のタイプのゲート領域の各々は、ポリシリコン材料を含み、第1及び第2のFUSIゲート形成の各々は、ポリシリコン材料を、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗を有する金属リッチなシリサイドに変換する、第1のアニール・プロセスを行うステップと、キャップ層を除去するステップと、金属リッチなシリサイドを、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗より低い第2のレベルのシリサイド・シート抵抗を有するシリサイドに変換する、第2のアニール・プロセスを行うステップとを含む。
本発明の別の実施形態は、半導体基板の上にFUSIゲートを含む集積回路を製造する方法を提供し、本方法は、半導体基板の中の第1のウェル領域、第1のウェル領域の中の第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア、及び第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリアから分離された第1のタイプのゲート領域を有する第1のタイプの半導体デバイスを形成するステップと、半導体基板の中の第2のウェル領域、第2のウェル領域の中の第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア、及び第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリアから分離された第2のタイプのゲート領域を有する第2のタイプの半導体デバイスを形成するステップと、第2のタイプの半導体デバイスの上に第1の金属層を選択的に形成するステップと、第2のタイプのゲート領域のみの上で第1のFUSIゲート形成を行うステップと、第1のタイプの半導体デバイス及び第2のタイプの半導体デバイスの上に第2の金属層を堆積させるステップと、第1のタイプのゲート領域のみの上で第2のFUSIゲート形成を行うステップとを含み、第1の金属層は、第2の金属層とは異なる材料で形成され、第1の金属層及び第2の金属層は、Ti、Co、Ni、Pt、Re、W、Pd、Ta、及びそれらの合金のいずれかで形成される。
第1のタイプの半導体デバイスは、第1のウェル領域の上に絶縁体層を作るステップと、絶縁体層の上に第1のタイプのゲート領域を作るステップと、第1のタイプのゲート領域の両側に絶縁スペーサを形成するステップとによって形成され、第2のFUSIゲート形成は、第1のタイプのゲート領域の全体に対して行われ、第1のタイプのゲート領域の全体は、絶縁体層に接する第1のタイプのゲート領域の下面から第1のタイプのゲート領域の上面まで延びるエリアを含む。
第1の実施形態においては、第1のウェル領域は、NFETウェル領域及びPFETウェル領域のいずれかとして作られる。第2の実施形態においては、第2のウェル領域は、NFETウェル領域及びPFETウェル領域のいずれかとして作られる。第2のタイプの半導体デバイスは、第2のウェル領域の上に絶縁体層を作るステップと、絶縁体層の上に第2のタイプのゲート領域を作るステップと、第2のタイプのゲート領域の両側に絶縁スペーサを形成するステップとによって形成され、第1のFUSIゲート形成は、第2のタイプのゲート領域の全体に対して行われ、第2のタイプのゲート領域の全体は、絶縁体層に接する第2のタイプのゲート領域の下面から第2のタイプのゲート領域の上面まで延びるエリアを含む。
本方法は、第1の金属層及び第2の金属層の各々の上にキャップ層を形成するステップをさらに含み、キャップ層は、TiN、Ti、及びTaNのいずれかを含み、第1及び第2のタイプのゲート領域の各々は、ポリシリコン材料を含み、第1及び第2のFUSIゲート形成の各々は、ポリシリコン材料を、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗を有する金属リッチなシリサイドに変換する、第1のアニール・プロセスを行うステップと、キャップ層を除去するステップと、金属リッチなシリサイドを、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗より低い第2のレベルのシリサイド・シート抵抗を有するシリサイドに変換する、第2のアニール・プロセスを行うステップとを含む。
一般に、本発明の実施形態は、CMOSデバイスのNFET領域及びPFET領域のゲート・エリアにおいて、1つのリソグラフィ段階のみで、NiSi、CoSi2、TiSi2、WSi2、PdSi、PtSi、TaSi2、ReSiなど及びそれらの合金といった自己整合デュアルFUSIゲートの形成(すなわち、異なるサリサイドの形成)を提供する。したがって、本発明の実施形態は、必要なリソグラフィ段階を減らし、デュアル・サリサイド形成プロセスを極めて簡単なものとし、いくつかの従来技術に付随する位置ずれの問題を解消する。さらに、本発明の実施形態は、NFETゲート領域において1つのサリサイドを形成し、PFETゲート領域において異なるサリサイドを形成することによって、CMOSデバイスの性能を最適化することを可能にする。
本発明の実施形態のこれら及び他の態様は、以下の説明と添付図面とを組み合わせて考えると、よりよく認識され、理解されるであろう。しかしながら、以下の説明は、本発明の好ましい実施形態及びその多くの具体的な詳細を示しているが、例示の目的で提示され、限定を目的としないことを理解されたい。本発明の趣旨から逸脱することなく、本発明の実施形態の範囲内で多くの変更及び改変を行うことができ、本発明の実施形態はそのような改変の全てを含む。
本発明の実施形態は、以下の詳細な説明から、図面を参照して、よりよく理解されるであろう。
本発明の実施形態並びにその種々の特徴及び利点の詳細は、添付図面に示され以下の記載で詳述される非限定的な実施形態を参照して、より詳しく説明される。図面に示された特徴は必ずしも一定の縮尺で描かれていないことに留意されたい。周知の構成要素及び処理技術の記載は、本発明の実施形態を不必要に不明瞭にしないように、省略されている。本明細書で用いられる例は、本発明の実施形態を実行できる方法の理解を容易にすること、及び、さらに当業者が本発明の実施形態を実行できるようにすることのみを意図している。したがって、これらの例は、本発明の実施形態の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
上述のように、従来のデュアルFUSIゲート処理において典型的な位置ずれの問題を克服する、新規なデュアル・フルシリサイド(FUSI)ゲート形成プロセスについての必要性が依然として存在する。本発明の実施形態は、1つのリソグラフィ・パターン形成段階しか必要としないためパターンの重なりを排除できる、自己整合デュアルFUSIゲートを形成する簡単な製造方法を提供することによって、こうした必要性を満たす。ここで図面を参照して、より具体的には、全図面を通して同様の参照符号が常に対応する特徴を表している図6から図18を参照して、本発明の好ましい実施形態が示される。
図6から図9は、本発明の第1の実施形態によるデュアルFUSIゲートCMOSデバイス251を製作する反復ステップを示す。図6に示されるように、本発明の第1の実施形態によるFUSIゲート形成プロセスは、第1のシリサイド封止膜(例えば、誘電体、酸化物、窒化物、又はTiNの膜)265をデバイス251全体の上に、具体的には誘電体膜260の上に堆積させることを含む。次いで、第1の(且つ唯一の)リソグラフィ・パターン形成及びエッチング・プロセスを行って、デバイス251のNFET領域280上の封止膜265の一部を除去する。NFET領域280は、基板252の中に形成されたPウェル254と、Pウェル254の中に形成された、好ましくはTiSi2、CoSi2、NiSi、PtSi、又はそれらの合金を含むNFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア(コンタクト)256を含むNFETソース/ドレイン注入領域268と、Pウェル254の上に形成された、好ましくは酸化物、窒化酸化物、又は高k材料のいずれかを含むNFETゲート誘電体257と、ゲート誘電体257の上に形成されたNFETゲート258とを含む。好ましくは酸化物、窒化物、又は酸窒化物のいずれかを含む一対の絶縁側壁259も、NFETゲート258の周囲に形成される。さらに、CMOSデバイス251内の種々のデバイスの間を電気的に分離するために、シャロー・トレンチ分離領域255もCMOSデバイス251に含まれる。
1つの実施形態においては、基板252は、単結晶シリコン層を含む。或いは、基板252は、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム・リン(GaP)、インジウム・ヒ素(InAs)、インジウム・リン(InP)、シリコン・ゲルマニウム(SiGe)、ガリウム・ヒ素(GaAs)、又は他の半導体を含むいずれかの適切な半導体材料を含むことができるが、これらに限定されるものではない。封止膜265の残りの部分は、デバイス251のPFET領域270を保護する。PFET領域270は、NFET領域280と同様に作られ、PFET領域270は、基板252の中に形成されたNウェル253と、Nウェル253の中に形成された、好ましくはTiSi2、CoSi2、NiSi、PtSi、又はそれらの合金を含むPFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア(コンタクト)266を含むPFETソース/ドレイン注入領域269と、Nウェル253の上に形成された、好ましくは酸化物、窒化酸化物、又は高k材料のいずれかを含むPFETゲート誘電体262と、PFETゲート誘電体262の上に形成されたPFETゲート263とを含む。好ましくは酸化物、窒化物、又は酸窒化物のいずれかを含む一対の絶縁側壁261も、PFETゲート263の周囲に形成される。さらに、漸減的不純物濃度ウェル領域(Pウェル254及びNウェル253)は、高エネルギー・イオン注入及びアニールといったいずれかの周知の技術を用いて形成することができる。さらに、酸化物又は窒化物(好ましくは酸化物)を含むものとすることができる誘電体膜260は、NFETゲート領域258及びPFETゲート領域263と面一に、かつ、NFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア256及びPFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア266の上に、形成される。
次いで、第1の金属層218が、デバイス251の上に堆積される。必要に応じて、次のアニール・プロセスの際のシリサイドの酸化を防ぐために、第1の金属層218の上に第1のキャップ層(図示せず)を形成してもよい。さらに、当業者であれば、任意のキャップ層を第1の金属層218の上にどのように組み込みむか容易に理解できるであろう。NFETゲート領域258に対して(アニールにより)フルシリサイド・プロセスを行って、図7に示されるようにFUSI NFETゲート領域358を形成する。シリサイド材料は、NiSi、CoSi2、TiSi2、WSi2、PdSi、PtSi、TaSi2、ReSiなど及びそれらの合金を含むものとすることができる。分かりやすくするため、図面では、NFETゲート領域258は、シリサイド化すると(斜線で示される)FUSI NFETゲート領域358になる。
次に、図8に示されるように、ウェット・エッチングを行って、任意のキャップ層と、第1の金属層218の未反応の金属と、シリサイド封止膜265とを、誘電体膜260から選択的に除去する。次いで、第2の金属層275が、デバイス251全体の上に、具体的には誘電体層260並びにFUSI NFETゲート358及びPFETゲート263の上に(すなわち、NFET領域280とPFET270領域の両方の上に)、堆積される。必要に応じて、次のアニール・プロセスの際のシリサイドの酸化を防ぐために、第2の金属層275の上に第2のキャップ層(図示せず)を形成してもよい。さらに、当業者であれば、任意のキャップ層を第2の金属層275の上にどのように組み込むか容易に理解できるであろう。その後、図9に示されるように、PFETゲート領域263に対して(アニールにより)フルシリサイド・プロセスを行って、FUSI PFETゲート領域363を形成する。シリサイド材料は、NiSi、CoSi2、TiSi2、WSi2、PdSi、PtSi、TaSi2、ReSiなど及びそれらの合金を含むものとすることができる。分かりやすくするため、図面では、PFETゲート領域263は、サリサイド化すると(斜線で示される)フルシリサイドPFETゲート領域363になる。次に、ウェット・エッチングを行って、任意のキャップ層と第2の金属層275の未反応の金属とを選択的に除去する。
図9に示されるように、PFET FUSIゲート領域363は、NFET FUSIゲート領域358とは異なる材料で形成される。図6から図9の同一の斜線表示によって示されるように、NFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア(コンタクト)256及びPFETソース/ドレイン・シリサイド・エリア(コンタクト)266は、一般に、同じシリサイド材料を含む。しかしながら、それらは、代替的には、異なるシリサイド材料を含むものとすることもできる。
さらに、本発明の第1の実施形態によって提供されるデュアルFUSIゲート形成プロセスは、1回のみのリソグラフィ・パターン形成及びエッチング・プロセスをシリサイド封止膜265の上で実行することによって行われる。したがって、従来のアプローチとは違って第2の封止膜は不要であり、そのため第2のパターン形成プロセスを必要としない。さらに、1回のパターン形成プロセスしか必要としないため位置ずれの問題は生じず、それにより、従来の方法においてしばしば見られた上記の位置ずれの問題が克服される。
上記の説明及び添付図面は、NFET領域280が先に自己整合FUSIゲート形成プロセスの対象となることを示しているが、本発明の実施形態は、そのような順番に限定されるものではない。逆に、PFET領域270は、同様に且つ最適に、先に自己整合FUSIゲート形成プロセスの対象とすることができ、本発明の実施形態は、いかなる特定の順番にも限定されるものではない。実際には、デバイス251の、より高いサーマル・バジェット(thermal budget:熱許容量)を必要とする方の側(NFET側280又はPFET側270のいずれか)に、先にFUSIゲートを形成することが好ましい。このようにして、第2のFUSIゲートを形成する際の第1のFUSIゲートに対する影響を最小化することができる。本発明の実施形態の下では、サーマル・バジェットは、急速加熱処理(RTP)を用いて低減することができる。
図10から図14は、本発明の第2の実施形態によるデュアルFUSI CMOSデバイス451を製造する反復ステップを示す。図10に示されるように、CMOSデバイス451は、基板452の中に形成されたPウェル454と、Pウェル454の中に形成されたNFETソース/ドレイン注入領域468と、Pウェル454の上に形成された、好ましくは酸化物、窒化酸化物、又は高k材料のいずれかを含むNFETゲート誘電体457と、ゲート誘電体457の上に形成されたNFETゲート458とを含むNFET領域480を含む。好ましくは酸化物、窒化物、又は酸窒化物のいずれかを含む一対の絶縁側壁459も、NFETゲート458の周囲に形成される。さらに、CMOSデバイス451内の種々のデバイスの間を電気的に分離するために、シャロー・トレンチ分離領域455もCMOSデバイス451に含まれる。
1つの実施形態においては、基板452は、単結晶シリコン層を含む。或いは、基板452は、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウム・リン(GaP)、インジウム・ヒ素(InAs)、インジウム・リン(InP)、シリコン・ゲルマニウム(SiGe)、ガリウム・ヒ素(GaAs)、又は他の半導体を含むいずれかの適切な半導体材料を含むことができるが、これらに限定されるものではない。PFET領域470は、NFET領域480と同様に作られ、PFET領域470は、基板452の中に形成されたNウェル453と、Nウェル453の中に形成されたPFETソース/ドレイン注入領域469と、Nウェル453の上に形成された、好ましくは酸化物、窒化酸化物、又は高k材料のいずれかを含むPFETゲート誘電体462と、PFETゲート誘電体462の上に形成されたPFETゲート463とを含む。好ましくは酸化物、窒化物、又は酸窒化物のいずれかを含む一対の絶縁側壁461も、PFETゲート463の周囲に形成される。さらに、漸減的不純物濃度ウェル領域(Pウェル454及びNウェル453)は、高エネルギー・イオン注入及びアニールといったいずれかの周知の技術を用いて形成することができる。
本発明の第2の実施形態によれば、デュアルFUSIゲート形成プロセスは、NFETゲート領域458及びPFETゲート領域463の各々の上に酸化物又は窒化物(好ましくは酸化物)を含む第1のシリサイド封止膜465を形成することを含む。次いで、サリサイド・プロセスを行って、NFET領域480及びPFET領域470の各々に、それぞれソース/ドレイン・シリサイド・エリア(コンタクト)456、466を形成する。次に、選択的エッチング・プロセスを用いて、NFETゲート領域458及びPFETゲート領域463の上から封止膜465を除去する。その後、図11に示されるように、第2のシリサイド封止膜467をCMOSデバイス451のPFET領域470の上に堆積させる。
次いで、第1の金属層473がデバイス451の上に堆積される。必要に応じて、次のアニール・プロセスの際のシリサイドの酸化を防ぐために、第1の金属層473の上に第1のキャップ層(図示せず)を形成してもよい。さらに、当業者であれば、任意のキャップ層を第1の金属層473の上にどのように組み込むか容易に理解できるであろう。次いで、NFETゲート領域458に対して(アニールにより)シリサイド・プロセスを行って、図12に示されるようにFUSI NFETゲート領域558を形成する。シリサイド材料は、NiSi、CoSi2、TiSi2、WSi2、PdSi、PtSi、TaSi2、ReSiなど及びそれらの合金を含むものとすることができる。分かりやすくするために、図面では、NFETゲート領域458は、サリサイド化すると(斜線で示される)FUSI NFETゲート領域558となる。
次に、図13に示されるように、ウェット・エッチングを行って、任意のキャップ層と、第1の金属層473の未反応の金属と、シリサイド封止膜467とを、誘電体層260から選択的に除去する。次いで、第2の金属層475が、デバイス451全体の上に堆積される。必要に応じて、次のアニール・プロセスの際のシリサイドの酸化を防ぐために、第2の金属層475の上に第2のキャップ層(図示せず)を形成してもよい。さらに、当業者であれば、任意のキャップ層を第2の金属層475の上にどのように組み込むか容易に理解できるであろう。その後、図14に示されるように、PFETゲート領域463に対してフルシリサイド・プロセスを行って、FUSI PFETゲート領域563を形成する。シリサイド材料は、NiSi、CoSi2、TiSi2、WSi2、PdSi、PtSi、TaSi2、ReSiなど及びそれらの合金を含むものとすることができる。分かりやすくするために、図面では、PFETゲート領域463は、サリサイド化すると(斜線で示される)FUSI PFETゲート領域563になる。次いで、ウェット・エッチングを行って、任意のキャップ層と第2の金属層475の未反応の金属とを選択的に除去する。図14に示されるように、FUSI PFETゲート領域563は、FUSI NFETゲート領域558とは異なる材料で形成される。
上記の説明及び添付図面は、NFET領域480が先に自己整合FUSIゲート形成プロセスの対象となることを示しているが、本発明の実施形態は、そのような順番に限定されるものではない。逆に、PFET領域470は、同様に且つ最適に、先に自己整合FUSIゲート形成プロセスの対象とすることができ、本発明の実施形態は、いかなる特定の順番にも限定されるものではない。実際には、デバイス451の、より高いサーマル・バジェットを必要とする方の側(NFET側480又はPFET側470のいずれか)に、先にFUSIゲートを形成することが好ましい。このようにして、第2のFUSIゲートを形成する際の第1のFUSIゲートに対する影響を最小化することができる。本発明の実施形態の下では、サーマル・バジェットは、急速加熱処理(RTP)を用いて低減することができる。
図15(A)から図15(F)は、本発明の実施形態による自己整合デュアルFUSIゲートCMOSデバイスを製作する反復ステップを示す。例えば、NiSiをCoSi2の上に重ねる場合には、(図15(A)から図15(F)に示されるような)以下のシーケンスを実行することができる。このプロセスはSiベース301から始まり(図15(A))、続いてCo/TiN層302をSiベース301の上に堆積させる(図15(B))。次いで、図15(C)に示されるように、第1のRTPを行ってCoSi層303を形成する。次に、TiN及び未反応のCoを剥ぎ取り、第2のRTPを行ってCoSi2層304を形成する(図15(D))。その後、図15(E)に示されるように、Ni/TiN層305をCoSi2層304の上に堆積させる。次に、NiSi FUSIゲート形成のための条件を再現するために、第3のRTPを行う。さらに、図15(F)に示されるように、TiN層及び未反応のNi層を剥ぎ取った後、この場合にはCoSi2である第1のシリサイド304の上に、NiSiとCoSi2との混合物の非常に薄い層306を残すことができる。
図16は、NiSiをCoSi2の上に重ねる、図15(A)から図15(F)に示されるプロセスにおける3つのステップの際のシリサイドのシート抵抗を示す。図16に示されるように、第1の段階(CoSi2形成後)から、第2の段階(CoSi2形成後+50A BHF(緩衝フッ化水素酸すなわちBOE(緩衝酸化物エッチング(buffered oxide etch)))洗浄))、第3の段階(CoSi2形成後+50A BHF洗浄+NiSi形成アニール)にかけて、シート抵抗の顕著な変化はない。実際に、シート抵抗は、3つの段階を通してほぼ一定のままであり、およそ8.1〜8.2オーム/スクエアである。シート抵抗の顕著な変化がないことは、第1のシリサイド(CoSi2)の上に第2のシリサイド(NiSi)がほとんど形成されていないことを示しているので、有利である。このことは、図17に示される、オージェ電子による厚さプロファイル分析によって確認される。
図17は、最終的なシリサイド306由来の種々の物質の相対濃度(%)の深さプロファイルを示す。これは、最終的なシリサイドの上には、若干のNiがCoシリサイドに混合した薄い層のみが存在することを示す。図16及び図17から、異なるシリサイドFUSIゲートが本発明の実施形態によって形成できることが確認される。
本発明の実施形態についてのプロセス・フロー図が、図6から図17において提示される構成要素に言及する説明を含む図18のフローチャートに示されており、図18は、半導体基板252の上のFUSIゲート258、263を含む集積回路251を製造する方法を示し、本方法は、半導体基板252の中の第1のウェル領域253と、第1のウェル領域253の中の第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア266と、第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア266から分離された第1のタイプのゲート領域263とを有する第1のタイプの半導体デバイス270を形成するステップ(601)を含む。
次に、本方法は、半導体基板252の中の第2のウェル領域254と、第2のウェル領域254の中の第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア256と、第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア256から分離された第2のタイプのゲート領域258とを有する第2のタイプの半導体デバイス280を形成するステップ(603)を含む。その後、本方法は、第2のタイプの半導体デバイス280の上に第1の金属層218を選択的に形成するステップ(605)と、(FUSIゲート領域358となる)第2のタイプのゲート領域258のみの上で第1のFUSIゲート形成を行うステップ(607)と、第1のタイプの半導体デバイス270及び第2のタイプの半導体デバイス280の上に第2の金属層275を堆積させるステップ(609)とを含む。本方法の次のステップは、(FUSIゲート領域363となる)第1のタイプのゲート領域263のみの上で第2のFUSIゲート形成を行うステップ(611)を含み、第1の金属層218は、第2の金属層275とは異なる材料で形成され、第1の金属層218及び第2の金属層275は、Ti、Co、Ni、Pt、Re、W、Pd、Ta、及びそれらの合金のいずれかで形成される。
第1のタイプの半導体デバイス270は、第1のウェル領域253の上に絶縁体層262を作るステップと、絶縁体層262の上に第1のタイプのゲート領域263を作るステップと、第1のタイプのゲート領域263の両側に絶縁スペーサ261を形成するステップとによって形成され、第2のFUSIゲート形成は、(FUSIゲート領域363となる)第1のタイプのゲート領域263の全体に対して行われ、第1のタイプのゲート領域263の全体は、絶縁体層262に接する第1のタイプのゲート領域263の下面から第1のタイプのゲート領域263の上面まで延びるエリアを含む。
第1の実施形態においては、第1のウェル領域253は、NFETウェル領域及びPFETウェル領域のいずれかとして作られる。第2の実施形態においては、第2のウェル領域254は、NFETウェル領域及びPFETウェル領域のいずれかとして作られる。第2のタイプの半導体デバイス280は、第2のウェル領域254の上に絶縁体層257を作るステップと、絶縁体層257の上に第2のタイプのゲート領域258を作るステップと、第2のタイプのゲート領域258の両側に絶縁スペーサ259を形成するステップとによって形成され、第1のFUSIゲート形成は、(FUSIゲート領域358となる)第2のタイプのゲート領域258の全体に対して行われ、第2のタイプのゲート領域258の全体は、絶縁体層257に接する第2のタイプのゲート領域258の下面から第2のタイプのゲート領域258の上面まで延びるエリアを含む。
本方法は、第1の金属層218及び第2の金属層275の各々の上にキャップ層(図示せず)を形成するステップをさらに含み、キャップ層(図示せず)は、TiN、Ti、及びTaNのいずれかを含み、第1及び第2のタイプのゲート領域263、258の各々は、ポリシリコン材料を含み、第1及び第2のFUSIゲート形成の各々は、ポリシリコン材料を、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗を有する金属リッチなシリサイドに変換する、第1のアニール・プロセスを行うステップと、次いで未反応の金属を選択的に除去するステップと、次にキャップ層(図示せず)を未反応の金属と共に又は別々に除去するステップと、金属リッチなシリサイドを、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗より低い第2のレベルのシリサイド・シート抵抗を有するシリサイドに変換する、第2のアニール・プロセスを行うステップとを含む。第2のアニール・プロセスは、FUSIゲートも形成する。
一般に、本発明の実施形態は、CMOSデバイス251のNFET領域280及びPFET領域270のゲート領域358、363において、1つのリソグラフィ段階のみで、NiSi、CoSi2、TiSi2、WSi2、PdSi、PtSi、TaSi2、ReSiなど及びそれらの合金といった自己整合デュアルFUSIゲートの形成(すなわち、異なるFUSIゲートの形成)を提供する。したがって、本発明の実施形態は、必要なリソグラフィ段階を減らし、デュアルFUSIゲート形成プロセスを極めて簡単なものとし、いくつかの従来技術に付随する位置ずれの問題を解消する。さらに、本発明の実施形態は、NFETゲート領域358において1つのシリサイドを形成し、PFETゲート領域363において異なるシリサイドを形成することによって、CMOSデバイス251の性能を最適化することを可能にする。
上記の特定の実施形態の説明は、本発明の一般的な性質を十分に明らかにするものであるため、他者は、現在の知識を適用して、包括的な概念から逸脱することなく種々の用途のためにこの特定の実施形態を容易に改変し及び/又は適合させることができ、したがって、このような適合及び改変は、開示された実施形態の均等物の意味及び範囲内にあるものと理解されるべきであり、かつそのように意図されている。本明細書において用いられている用語又は術語は、説明を目的とするものであり、限定を目的とするものではないことを理解されたい。したがって、好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、当業者であれば、本発明の実施形態は特許請求の範囲の趣旨及び範囲内で改変して実施できることが分かるであろう。
Claims (36)
- 半導体基板(252)の上に集積回路(251)を形成する方法であって、
第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)と、前記第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)から分離された第1のタイプのゲート領域(263)とを有する第1のタイプの半導体デバイス(270)を形成するステップと、
第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)と、前記第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)から分離された第2のタイプのゲート領域(258)とを有する第2のタイプの半導体デバイス(280)を形成するステップと、
前記第1及び第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266、256)全体の上に誘電体層を形成するステップと、
前記第2のタイプの半導体デバイス(280)の上に第1の金属層(218)を堆積させるステップと、
前記第2のタイプのゲート領域(258)のみの上で第1のフルシリサイド(FUSI)ゲート形成を行うステップと、
前記第1及び第2のタイプの半導体デバイス(270、280)の両方の上に第2の金属層(275)を堆積させるステップと、
前記第1のタイプのゲート領域(263)のみの上で第2のFUSIゲート形成を行うステップと、
を含む方法。 - 前記第1のFUSIゲート形成は、前記第2のタイプのゲート領域(258)の全体に対して行われ、前記第2のFUSIゲート形成は、前記第1のタイプのゲート領域(263)の全体に対して行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)の堆積前に、前記第1のタイプの半導体デバイス(270)をマスクで遮蔽するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のFUSIゲート形成を行った後に、前記マスクを除去するステップをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)は、前記第2の金属層(275)とは異なる材料で形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のタイプの半導体デバイス(270)は、
第1のウェル領域(253)の上に絶縁体層(262)を作るステップと、
前記絶縁体層(262)の上に前記第1のタイプのゲート領域(263)を作るステップと、
前記第1のタイプのゲート領域(263)の両側に絶縁スペーサ(261)を形成するステップと、
によって形成される、請求項1に記載の方法。 - 前記第1のFUSIゲート形成は、前記第2のタイプのゲート領域(258)の全体に対して行われ、前記第2のタイプのゲート領域(258)の前記全体は、前記絶縁体層(257)に接する前記第2のタイプのゲート領域(258)の下面から前記第2のタイプのゲート領域(258)の上面まで延びるエリアを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記第1のウェル領域(253)は、NFET(N型電界効果トランジスタ)ウェル領域及びPFET(P型電界効果トランジスタ)ウェル領域のいずれかとして作られる、請求項6に記載の方法。
- 前記第2のタイプの半導体デバイス(280)は、
第2のウェル領域(254)の上に絶縁体層(257)を作るステップと、
前記絶縁体層(257)の上に前記第2のタイプのゲート領域(258)を作るステップと、
前記第2のタイプのゲート領域(258)の両側に絶縁スペーサ(259)を形成するステップと、
によって形成される、請求項1に記載の方法。 - 前記第2のFUSIゲート形成は、前記第1のタイプのゲート領域(263)の全体に対して行われ、前記第1のタイプのゲート領域(263)の前記全体は、前記絶縁体層(262)に接する前記第1のタイプのゲート領域(263)の下面から前記第1のタイプのゲート領域(263)の上面まで延びるエリアを含む、請求項9に記載の方法。
- 第2のウェル領域(254)は、NFET(N型電界効果トランジスタ)ウェル領域及びPFET(P型電界効果トランジスタ)ウェル領域のいずれかとして作られる、請求項9に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)及び第2の金属層(275)は、Ti、Co、Ni、Pt、Re、W、Pd、Ta、及びそれらの合金のいずれかで形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)及び前記第2の金属層(275)の各々の上にキャップ層を形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記キャップ層は、TiN、Ti、及びTaNのいずれかを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記第1及び第2のタイプのゲート領域(263、258)の各々は、ポリシリコン材料を含み、前記第1及び第2のFUSIゲート形成の各々は、
前記ポリシリコン材料を、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗を有する金属リッチなシリサイドに変換する、第1のアニール・プロセスを行うステップと、
未反応の金属及び前記キャップ層を除去するステップと、
前記金属リッチなシリサイドを、前記第1のレベルのシリサイド・シート抵抗より低い第2のレベルのシリサイド・シート抵抗を有するシリサイドに変換する、第2のアニール・プロセスを行うステップと、
を含む、請求項13に記載の方法。 - 相補型金属酸化膜半導体(CMOS)デバイスにおいて自己整合デュアル・フルシリサイド(FUSI)ゲートを製造する方法であって、
半導体基板(252)の中の第1のウェル領域(253)と、前記第1のウェル領域(253)の中の第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)と、前記第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)から分離された第1のタイプのゲート領域(263)とを有する第1のタイプの半導体デバイス(270)を形成するステップと、
前記半導体基板(252)の中の第2のウェル領域(254)と、前記第2のウェル領域(254)の中の第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)と、前記第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)から分離された第2のタイプのゲート領域(258)とを有する第2のタイプの半導体デバイス(280)を形成するステップと、
前記第1及び第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266、256)の各々の上に誘電体層を形成するステップと、
前記第1のタイプの半導体デバイス(270)をマスクで遮蔽するステップと、
前記第2のタイプの半導体デバイス(280)の上に第1の金属層(218)を堆積させるステップと、
前記第2のタイプのゲート領域(258)の上で第1のFUSIゲート形成を行うステップと、
前記マスクを除去するステップと、
前記第1及び第2のタイプの半導体デバイス(270、280)の上に第2の金属層(257)を堆積させるステップと、
前記第1のタイプのゲート領域(263)の上で第2のFUSIゲート形成を行うステップと、
を含む方法。 - 前記第1のFUSIゲート形成は、前記第2のタイプのゲート領域(258)の全体に対して行われ、前記第2のFUSIゲート形成は、前記第1のタイプのゲート領域(263)の全体に対して行われる、請求項16に記載の方法。
- 前記第1のウェル領域(253)は、NFET(N型電界効果トランジスタ)ウェル領域として作られ、前記第2のウェル領域(254)は、PFET(P型電界効果トランジスタ)ウェル領域として作られる、請求項16に記載の方法。
- 前記第1のウェル領域(253)は、PFET(P型電界効果トランジスタ)ウェル領域として作られ、前記第2のウェル領域(254)は、NFET(N型電界効果トランジスタ)ウェル領域として作られる、請求項16に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)は、前記第2の金属層(275)とは異なる材料で形成される、請求項16に記載の方法。
- 前記第1のタイプの半導体デバイス(270)は、
前記第1のウェル領域(253)の上に絶縁体層(262)を作るステップと、
前記絶縁体層(262)の上に前記第1のタイプのゲート領域(263)を作るステップと、
前記第1のタイプのゲート領域(263)の両側に絶縁スペーサ(261)を形成するステップと、
によって形成される、請求項16に記載の方法。 - 前記第2のFUSIゲート形成は、前記第1のタイプのゲート領域(263)の全体に対して行われ、前記第1のタイプのゲート領域(263)の前記全体は、前記絶縁体層(262)に接する前記第1のタイプのゲート領域(263)の下面から前記第1のタイプのゲート領域(263)の上面まで延びるエリアを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第2のタイプの半導体デバイス(280)は、
前記第2のウェル領域(254)の上に絶縁体層(257)を作るステップと、
前記絶縁体層(257)の上に前記第2のタイプのゲート領域(258)を作るステップと、
前記第2のタイプのゲート領域(258)の両側に絶縁スペーサ(259)を形成するステップと、
によって形成される、請求項16に記載の方法。 - 前記第1のFUSIゲート形成は、前記第2のタイプのゲート領域(258)の全体に対して行われ、前記第2のタイプのゲート領域(258)の前記全体は、前記絶縁体層(257)に接する前記第2のタイプのゲート領域(258)の下面から前記第2のタイプのゲート領域(258)の上面まで延びるエリアを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)及び第2の金属層(275)は、Ti、Co、Ni、Pt、Re、W、Pd、Ta、及びそれらの合金のいずれかで形成される、請求項16に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)及び前記第2の金属層(275)の各々の上にキャップ層を形成するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記キャップ層は、TiN、Ti、及びTaNのいずれかを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記第1及び第2のタイプのゲート領域(263、258)の各々は、ポリシリコン材料を含み、前記第1及び第2のFUSIゲート形成の各々は、
前記ポリシリコン材料を、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗を有する金属リッチなシリサイドに変換する、第1のアニール・プロセスを行うステップと、
未反応の金属及び前記キャップ層を除去するステップと、
前記金属リッチなシリサイドを、前記第1のレベルのシリサイド・シート抵抗より低い第2のレベルのシリサイド・シート抵抗を有するシリサイドに変換する、第2のアニール・プロセスを行うステップと、
を含む、請求項26に記載の方法。 - 半導体基板(252)の上にフルシリサイド(FUSI)ゲート(258、263)を含む集積回路(251)を製造する方法であって、
前記半導体基板(252)の中の第1のウェル領域(253)と、前記第1のウェル領域(253)の中の第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)と、前記第1のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(266)から分離された第1のタイプのゲート領域(263)とを有する第1のタイプの半導体デバイス(270)を形成するステップと、
前記半導体基板(252)の中の第2のウェル領域(254)と、前記第2のウェル領域(254)の中の第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)と、前記第2のソース/ドレイン・シリサイド・エリア(256)から分離された第2のタイプのゲート領域(258)とを有する第2のタイプの半導体デバイス(280)を形成するステップと、
前記第2のタイプの半導体デバイス(280)の上に第1の金属層(218)を選択的に形成するステップと、
前記第2のタイプのゲート領域(258)のみの上で第1のFUSIゲート形成を行うステップと、
前記第1のタイプの半導体デバイス(270)及び前記第2のタイプの半導体デバイス(280)の上に第2の金属層(275)を堆積させるステップと、
前記第1のタイプのゲート領域(263)のみの上で第2のFUSIゲート形成を行うステップと、
を含む方法。 - 前記第1の金属層(218)は、前記第2の金属層(275)とは異なる材料で形成され、前記第1の金属層(218)及び前記第2の金属層(275)は、Ti、Co、Ni、Pt、Re、W、Pd、Ta、及びそれらの合金のいずれかで形成される、請求項29に記載の方法。
- 前記第1のタイプの半導体デバイス(270)は、
前記第1のウェル領域(253)の上に絶縁体層(262)を作るステップと、
前記絶縁体層(262)の上に前記第1のタイプのゲート領域(263)を作るステップと、
前記第1のタイプのゲート領域(263)の両側に絶縁スペーサ(261)を形成するステップと、
によって形成され、
前記第2のFUSIゲート形成は、前記第1のタイプのゲート領域(263)の全体に対して行われ、前記第1のタイプのゲート領域(263)の前記全体は、前記絶縁体層(262)に接する前記第1のタイプのゲート領域(263)の下面から前記第1のタイプのゲート領域(263)の上面まで延びるエリアを含む、請求項29に記載の方法。 - 前記第1のウェル領域(253)は、NFET(N型電界効果トランジスタ)ウェル領域及びPFET(P型電界効果トランジスタ)ウェル領域のいずれかとして作られる、請求項29に記載の方法。
- 前記第2のタイプの半導体デバイス(280)は、
前記第2のウェル領域(254)の上に絶縁体層(257)を作るステップと、
前記絶縁体層(257)の上に前記第2のタイプのゲート領域(258)を作るステップと、
前記第2のタイプのゲート領域(258)の両側に絶縁スペーサ(259)を形成するステップと、
によって形成され、
前記第1のFUSIゲート形成は、前記第2のタイプのゲート領域(258)の全体に対して行われ、前記第2のタイプのゲート領域(258)の前記全体は、前記絶縁体層(257)に接する前記第2のタイプのゲート領域(258)の下面から前記第2のタイプのゲート領域(258)の上面まで延びるエリアを含む、請求項29に記載の方法。 - 第2のウェル領域(254)は、NFET(N型電界効果トランジスタ)ウェル領域及びPFET(P型電界効果トランジスタ)ウェル領域のいずれかとして作られる、請求項29に記載の方法。
- 前記第1の金属層(218)及び前記第2の金属層(275)の各々の上にキャップ層を形成するステップをさらに含み、前記キャップ層は、TiN、Ti、及びTaNのいずれかを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記第1及び第2のタイプのゲート領域(263、258)の各々は、ポリシリコン材料を含み、前記第1及び第2のFUSIゲート形成の各々は、
前記ポリシリコン材料を、第1のレベルのシリサイド・シート抵抗を有する金属リッチなシリサイドに変換する、第1のアニール・プロセスを行うステップと、
未反応の金属及び前記キャップ層を除去するステップと、
前記金属リッチなシリサイドを、前記第1のレベルのシリサイド・シート抵抗より低い第2のレベルのシリサイド・シート抵抗を有するシリサイドに変換する、第2のアニール・プロセスを行うステップと、
を含む、請求項35に記載の方法。
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