(57)【要約】【課題】コンタクトを形成する前にゲート側壁スペーサおよびゲートを形成することにより自己整合コンタクトを形成するための技術を提供する。【解決手段】１つの態様では、自己整合コンタクトを形成する方法は、基板の上に多数のゲート側壁スペーサを形成するステップと、誘電体の中にゲート側壁スペーサを埋め込むステップと、ゲートが形成されるゲート側壁スペーサ同士の間の領域から誘電体を選択的に除去することによりゲート・トレンチを形成するステップと、ゲート・トレンチ内にゲートを形成するステップと、自己整合コンタクトが形成されるゲート側壁スペーサ同士の間の領域から誘電体を選択的に除去することによりコンタクト・トレンチを形成するステップと、コンタクト・トレンチ内に自己整合コンタクトを形成するステップとを含む。自己整合コンタクトを有するデバイス構造体もまた提供する。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己整合コンタクトを形成する方法であって、
基板の上に多数のゲート側壁スペーサを形成するステップと、
誘電体の中に前記ゲート側壁スペーサを埋め込むステップと、
ゲートが形成される前記ゲート側壁スペーサ同士の間の領域から前記誘電体を選択的に除去することによりゲート・トレンチを形成するステップと、
前記ゲート・トレンチ内に前記ゲートを形成するステップと、
前記自己整合コンタクトが形成される前記ゲート側壁スペーサ同士の間の領域から前記誘電体を選択的に除去することによりコンタクト・トレンチを形成するステップと、
前記コンタクト・トレンチ内に前記自己整合コンタクトを形成するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記基板の上にスペーサ材料層を形成するステップと、
前記基板の上に前記ゲート側壁スペーサを形成するために前記スペーサ材料層をパターニングするステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
側壁イメージ転写（ＳＩＴ）が、前記基板の上に前記ゲート側壁スペーサを形成するため前記スペーサ材料層をパターニングするのに使用される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記スペーサ材料層の上にマンドレルを形成するステップと、
前記マンドレルの対向する側面の上に複合スペーサを形成するステップであって、前記複合スペーサがｉ）前記マンドレルの対向する側面上の第１のスペーサとｉｉ）前記マンドレルとは反対の前記第１のスペーサの側面上の第２のスペーサとを含む、複合スペーサを形成するステップと
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記複合スペーサに対して選択的に前記マンドレルを除去するステップと、
前記スペーサ材料層をパターニングするのに前記複合スペーサを使用するステップと、
前記第２のスペーサを選択的に除去するステップと、
前記スペーサ材料層をパターニングするのに前記第１のスペーサを使用するステップと
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ゲートが形成される前記ゲート側壁スペーサ同士の間の前記領域から前記誘電体を選択的に除去する前に、前記自己整合コンタクトが形成される前記ゲート側壁スペーサ同士の間の前記領域を覆うマスク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。
【請求項７】
前記ゲートが、置換金属ゲートを含み、前記ゲート・トレンチ内に前記ゲートを形成する前記ステップが、前記ゲート・トレンチの中へとゲート誘電体を堆積するステップと、
前記ゲート誘電体の上に仕事関数設定金属を堆積するステップと、
前記仕事関数設定金属の上に充填金属を堆積するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ゲート誘電体が、酸化ハフニウムおよび酸化ランタンからなる群から選択されるｈｉｇｈ−ｋ材料を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記仕事関数設定金属が、窒化チタン、窒化タンタル、およびタングステンからなる群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記充填金属がアルミニウムを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記自己整合コンタクトがトレンチ・シリサイドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記トレンチ・シリサイドがニッケル・シリサイドを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ゲートのうちの少なくとも１つを選択的に除去するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ゲートのうちで１つおきに選択的に除去するステップ
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
選択的に除去される前記ゲートを除いてすべてをマスキングするステップ
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ゲートのうちの少なくとも１つが選択的に除去されている前記ゲート・トレンチを絶縁体で埋めるステップ
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記絶縁体が窒化物材料を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
基板上の多数のゲート側壁スペーサと、
ゲートおよび前記ゲート側壁スペーサ同士の間の領域内の前記ゲートに自己整合したコンタクトであって、前記ゲートの各々が金属ゲートを含み、前記コンタクトの各々がトレンチ・シリサイドを含む、ゲートおよびコンタクトと
を備える、デバイス構造体。
【請求項１９】
前記ゲート側壁スペーサ同士の間の前記領域のうちの少なくとも１つが、絶縁体を含む、請求項１８に記載のデバイス構造体。
【請求項２０】
前記金属ゲートが、
ゲート誘電体と、
前記ゲート誘電体上の仕事関数設定金属と、
前記仕事関数設定金属上の充填金属と
を含む、請求項１８に記載のデバイス構造体。
【請求項２１】
前記ゲート側壁スペーサが、窒化ケイ素、炭窒化ケイ素、ホウ炭窒化ケイ素、酸炭窒化ケイ素、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１８に記載のデバイス構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己整合コンタクトを形成するための技術に関し、より詳細には、コンタクトを形成する前に（例えば、側壁イメージ転写（ＳＩＴ）技術を使用して）ゲート側壁スペーサおよびゲートを形成することにより自己整合コンタクトを形成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
置換金属ゲート（またはＲＭＧ）プロセスの利点は、ゲート・スタックがプロセスの終わりに配置されるので、ゲート・スタックが潜在的な損傷を受ける条件から保護されることである。例えば、ＲＭＧを用いると、犠牲ゲートまたはダミー・ゲートが、例えば、ソースおよびドレイン領域を配置する、等のためのプレースホルダとして働く。従来のＲＭＧプロセス・フローを用いると、誘電体を、そのときにはダミー・ゲートの周りに堆積し、ダミー・ゲートが（置換）金属ゲート・スタックで置き換えられることを可能にする。ソースおよびドレイン・コンタクトを、そのときには金属ゲート・スタック同士の間に形成することができる。
【０００３】
しかしながら、スケーリングされたデバイス技術を用いると、フィーチャ・サイズは、直接パターニング技術を使用して合理的に実現されるものよりも小さいサイズが含まれる。例えば、ゲート間の間隔は、金属ゲート・スタック同士の間にコンタクトを配置することが極めて挑戦的であるほど小さくなってきている。コンタクトのサイズの縮小は、これがコンタクト抵抗の増加をもたらすので、常に実行可能な選択肢であるとは限らない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これゆえ、自己整合コンタクトを形成するためのスケーリング可能なプロセス技術が望まれるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの態様では、自己整合コンタクトを形成する方法を提供する。方法は、基板の上に多数のゲート側壁スペーサを形成するステップと、誘電体の中にゲート側壁スペーサを埋め込むステップと、ゲートが形成されるゲート側壁スペーサ同士の間の領域から誘電体を選択的に除去することによりゲート・トレンチを形成するステップと、ゲート・トレンチ内にゲートを形成するステップと、自己整合コンタクトが形成されるゲート側壁スペーサ同士の間の領域から誘電体を選択的に除去することによりコンタクト・トレンチを形成するステップと、コンタクト・トレンチ内に自己整合コンタクトを形成するステップとを含む。本発明の実施形態は、したがって、コンタクトを形成する前にゲート側壁スペーサおよびゲートを形成することにより自己整合コンタクトを形成するための技術を提供する。
【０００６】
本発明のもう１つの態様では、デバイス構造体を提供する。デバイス構造体は、基板上の多数のゲート側壁スペーサと、ゲートおよびゲート側壁スペーサ同士の間の領域内のゲートに自己整合したコンタクトであって、ゲートの各々が金属ゲートを含み、コンタクトの各々がトレンチ・シリサイドを含む、ゲートおよびコンタクトを含む。
【０００７】
本発明のより完全な理解ならびに本発明のさらなる特徴および利点は、下記の詳細な説明および図面を参照して得られるだろう。
【０００８】
本発明の実施形態を、単に例として添付した図面を参照してここで説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のある実施形態にしたがって、基板、基板上のスペーサ材料層、およびスペーサ材料層上の複合スペーサ／マンドレル側壁イメージ転写（ＳＩＴ）構造を含む自己整合コンタクト形成のための開始プラットフォームを図示している断面図である。
【図２】本発明のある実施形態にしたがって、複合ＳＩＴスペーサに対して選択的に除去されているマンドレルを図示している断面図である。
【図３】本発明のある実施形態にしたがって、スペーサ材料層をパターニングするためマスクとして使用されている複合ＳＩＴスペーサを図示している断面図である。
【図４】本発明のある実施形態にしたがって、第１のスペーサに対して第２のスペーサが選択的に除去されたのを図示している断面図である。
【図５】本発明のある実施形態にしたがって、スペーサ材料層を複数のゲート側壁スペーサへとさらにトリミングするために第１のスペーサが使用されたのを図示している断面図である。
【図６】本発明のある実施形態にしたがって、ゲート側壁スペーサが誘電体の中に埋め込まれたのを図示している断面図である。
【図７】本発明のある実施形態にしたがって、自己整合コンタクトが形成されるゲート側壁スペーサ同士の間の領域の上方に／覆ってマスクが形成されたのを図示している断面図である。
【図８】本発明のある実施形態にしたがって、置換金属ゲート（ＲＭＧ）がゲート側壁スペーサ同士の間のゲート・トレンチに結果として形成されるゲート側壁スペーサ同士の間の領域から誘電体の選択的な除去を可能にするためにマスクが使用されたのを図示している断面図である。
【図９】本発明のある実施形態にしたがって、ゲート・スタック材料がゲート・トレンチの中へと堆積され、埋めているのを図示している断面図である。
【図１０】本発明のある実施形態にしたがって、ゲート・トレンチ内に別個のゲート・スタックを形成するためにゲート・スタック材料が研磨されたのを図示している断面図である。
【図１１】本発明のある実施形態にしたがって、除去しようとしているゲート・スタックのうちの１つまたは複数を除いてすべてを選択的に覆ってマスクが形成されたのを図示している断面図である。
【図１２】本発明のある実施形態にしたがって、露出したゲート・スタックを除去するためにマスクを通したエッチングが実行されたのを図示している断面図である。
【図１３】本発明のある実施形態にしたがって、絶縁体で埋められており、ゲート・スタックが除去されているゲート側壁スペーサ同士の間の領域を図示している断面図である。
【図１４】本発明のある実施形態にしたがって、誘電体が金属ゲート・スタックに対して選択的に除去されて、ゲート・スタック同士の間に複数のコンタクト・トレンチを形成したのを図示している断面図である。
【図１５】本発明のある実施形態にしたがって、コンタクト・トレンチ内にコンタクトが形成されたのを図示している断面図である。
【図１６】本発明のある実施形態による複合スペーサおよび単一スペーサの横並びの例を図示している断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書において提供するものは、ゲート側壁スペーサを最初に形成し、置換金属ゲート（ＲＭＧ）形成が続き、そして最後にコンタクト・メタライゼーションがある側壁イメージ転写（ＳＩＴ）技術を活用している新規な置換金属ゲート（またはＲＭＧ）プロセス・フローを使用して自己整合コンタクトを形成するための技術である。有利なことに、ＳＩＴは、サブ−リソグラフィ・フィーチャ（すなわち、直接パターニング技術を使用して達成できるものよりも小さいフィーチャ）のパターニングを可能にする。ＳＩＴは、マンドレルを形成すること、マンドレルの対向する側面の上にスペーサを形成すること、次いでスペーサに対して選択的にマンドレルを除去することを一般に含む。スペーサは次いで、下にある基板をパターニングするために使用される。各々のパターニングしたマンドレルに関して、少なくとも２つのスペーサがあることが注目に値する。したがって、ＳＩＴは、ピッチ２倍化技術としばしば考えられる。
【００１１】
本技術の例示的な実施形態を、図１〜図１５を参照としてここで説明する。図１に示したように、プロセスは、基板１０２で始まり、基板の上に、金属ゲート・スタックおよびその金属ゲート・スタックに自己整合するコンタクトの形成が望まれる。基板１０２の特定の構成は、本技術の基本的な中心事ではない、しかしながら、基板は、上方に金属ゲート・スタックが形成されるプレーナまたは非プレーナ（例えば、フィン）チャネル材料を包含している能動領域ならびに（本自己整合の）コンタクトが形成されるソースおよびドレイン領域を含むように（標準的なプロセスを使用して）用意されるバルク・シリコン（Ｓｉ）ウェハまたはシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウェハなどの半導体基板であることを想定するはずである。
【００１２】
上記の通り、プロセスの第１の段階は、先ず複数のゲート側壁スペーサを形成することに関する。これらのスペーサはまた、本明細書においては「多数の（sea of）スペーサ」とも呼ばれる。ゲート側壁スペーサを、標準的な直接パターニング・プロセスを含め多くの異なる方法で形成することができる。しかしながら、例示的な実施形態によれば、ゲート側壁スペーサを、ＳＩＴを使用して形成する。さらに、この例示的な実施形態では、スペーサを、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、炭窒化ケイ素（ＳｉＣＮ）、ホウ炭窒化ケイ素（ＳｉＢＣＮ）、酸炭窒化ケイ素（ＳｉＯＣＮ）、およびこれらの組み合わせなどの適切なスペーサ材料から形成する。また、複合ＳＩＴスペーサ構成を、この例では使用する。下記に詳細に説明するように、複合スペーサＳＩＴは、スペーサの最上部角のところの丸まりを防止する。スペーサの最上部角のところの丸まりは、デバイス構造体に多くの幅バラツキを生じさせる。比較すると、複合スペーサを使用することは、スペーサが角張った肩を持って形成されることを可能にする。
【００１３】
このように、図１に示したように、スペーサ材料層１０４を基板１０２の上に形成する。上記の通り、適切なスペーサ材料は、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＢＣＮまたはＳｉＯＣＮあるいはその組み合わせを含むが、これらに限定されない。複合ＳＩＴスペーサ構造を次いで、スペーサ材料層１０４の上に形成する。図１に示したように、複合スペーサＳＩＴ構造は、複数のマンドレル１０６、マンドレル１０６の対向する側面上の第１のスペーサ１０８、およびマンドレル１０６と反対の第１のスペーサ１０８の側面上の第２のスペーサ１１０を含む。
【００１４】
先ず適切なマンドレル材料をスペーサ材料層の上にブランケット堆積すること、次いでマンドレル材料を個々のマンドレルへとパターニングすることにより、マンドレル１０６をスペーサ材料層１０４の上に形成することができる。適切なマンドレル材料は、非晶質シリコン（Ｓｉ）および非晶質炭素を含むが、これらに限定されない。非晶質シリコン膜を、例えば、物理または化学気相堆積プロセスを使用して堆積することができる。非晶質炭素膜を、例えば、マグネトロン・スパッタリングを使用して堆積することができる。標準的なリソグラフィおよびエッチング技術を、マンドレル１０６をパターニングするために使用することができる。例えば、この技術で知られているように、パターニングしたハードマスク（例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ））（図示せず）を、マンドレル１０６のフットプリントおよび場所をマスキングするマンドレル材料の上に形成することができる。パターニングしたハードマスクを通したエッチングを次いで、個々のマンドレル１０６へと材料をパターニングするために実行することができる。適切なエッチング・プロセスは、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）などの異方性エッチング・プロセスを含むが、これらに限定されない。エッチングに続いて、マンドレル・ハードマスクのすべての残留部分を除去することができる。
【００１５】
下記に説明するように、マンドレル１０６を、第１および第２のスペーサ１０８と１１０に対して選択的に除去し、そして第２のスペーサ１１０を次いで、第１のスペーサに対して選択的に除去する。したがって、選択的な除去を可能にするために、マンドレル１０６、第１のスペーサ１０８、および第２のスペーサ１１０を好ましくはすべて異なる材料から形成する。例示的な実施形態によれば、第１のスペーサ１０８を二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）から形成し、第２のスペーサ１１０を（ＳｉＮなどの）窒化物から形成する、または逆も同様である。他方のスペーサに対して選択的な一方のスペーサの除去を、そのときには酸化物または窒化物選択性エッチングを使用して容易に実現することができる。
【００１６】
それぞれのスペーサ材料を堆積し、次いでマンドレル１０６の対向する側面の上に個々のスペーサ１０８を形成するために標準的なリソグラフィおよびエッチング技術を使用することにより、第１のスペーサ１０８を形成することができる。マンドレル１０６とは反対の第１のスペーサ１０８の側面の上に第２のスペーサ１１０を形成するために、同じプロセスを次いで使用することができる。結果は、図１に示した複合スペーサである。
【００１７】
次に、図２に示したように、マンドレル１０６を、複合スペーサ（第１／第２のスペーサ１０８／１１０）に対して選択的に除去する。例示的な実施形態によれば、マンドレル１０６を、選択性ウェット・エッチングなどの等方性エッチング・プロセスを使用して除去する。マンドレル除去の後に残るものは、スペーサ材料層１０４の上方の複合ＳＩＴスペーサである。複合ＳＩＴスペーサの使用が単に例であり、ＳＩＴパターニングがより標準的な単一スペーサ／マンドレル構成で利用される実施形態が、本明細書では予期されることが特徴的である。
【００１８】
複合ＳＩＴスペーサ（すなわち、第１のスペーサ１０８／第２のスペーサ１１０）を次いで、スペーサ材料層１０４をパターニングするためにマスクとして使用する。図３参照。例示的な実施形態によれば、スペーサ材料層を、基板１０２で止まる異方性エッチング・プロセスを使用してパターニングする。上記の通り、複合スペーサは、スペーサの最上部の角のところの丸まりを防止し、これによりスペーサが角張った肩を持って形成されることを可能にする。
【００１９】
第２のスペーサ１１０を次いで、第１のスペーサ１０８に対して選択的に除去する。図４参照。上記の通り、第１および第２のスペーサを、酸化物に対して窒化物、またはその逆などの異なる材料から好ましくは形成する。そのケースでは、酸化物または窒化物選択性エッチングを、第１のスペーサ１０８に対して第２のスペーサ１１０を除去するために使用することができる。第２のスペーサ１１０を除去することは、スペーサ材料層１０４の第２のエッチングが実行されること、スペーサをさらに薄くすることを可能にする。
【００２０】
すなわち、図５に示したように、スペーサ材料層１０４を複数の（すなわち、多数の）ゲート側壁スペーサへとさらにトリミングするために、第１のスペーサ１０８を次いで使用する。スペーサ材料層１０４から形成されたゲート側壁スペーサには、ここで参照番号１０４ａを与えよう。
【００２１】
今やゲート側壁スペーサが形成されているので、プロセスの次の段階は、ＲＭＧを形成することである。そうするために、ゲート側壁スペーサを誘電体６０２に埋め込み（図６参照）、次いで、ＲＭＧが形成されるゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域から誘電体６０２を選択的に除去する（図７および図８参照−下記に説明する）。適切な誘電体は、ＳｉＯ２を含むが、これに限定されない。図６に示したように、堆積に続いて、誘電体を、（例えば、エッチング・ストップとして作用する第１のスペーサ１０８を用いて化学機械研磨すなわちＣＭＰなどのプロセスを使用して）平坦化することができる。
【００２２】
ＲＭＧが形成されるゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域からの誘電体６０２の選択的除去を可能にするために、マスク７０２を、自己整合コンタクトが形成されるゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域の上方に／覆って形成する。図７参照。例示的な実施形態によれば、マスク７０２は、窒化物（例えば、ＳｉＮ）ハードマスクである。明確にするために、（自己整合コンタクトの代わりに）ＳＡＣおよびゲートという符号を、それぞれ自己整合コンタクトおよびゲートが形成されるゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域を図示するために図ではここで使用する。
【００２３】
マスク７０２を次いで、ＲＭＧが形成されるゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域から誘電体６０２の選択的除去を可能にするために使用する。図８参照。マスク７０２は、自己整合コンタクトが形成されるゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域に存在する誘電体６０２を保護する。単に例として、誘電体６０２がＳｉＯ２であるときには、誘電体６０２を、基板１０２上の酸化物選択的エッチング・ストップを使用してＲＭＧ領域からきれいに取り除くことができる。このプロセスを通して、ゲート・トレンチを、ゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間に効果的に形成する。図８参照。
【００２４】
図９および図１０に示したように、ＲＭＧを次いで、ゲート・トレンチ内に形成する。すなわち、図９に示したように、ゲート・スタック材料９０２をゲート・トレンチ内へと堆積して埋める。単に例として、ゲート・スタック材料は、ゲート誘電体および仕事関数と充填金属層との組み合わせを含むことができる。例えば、ゲート誘電体を、ゲート・トレンチ内へと堆積し、続いて（ゲート誘電体の上に）仕事関数設定金属、そして次いで（仕事関数設定金属の上に）充填金属を堆積することができる。金属ゲートにとって適切なゲート誘電体は、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）および酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）などのｈｉｇｈ−ｋ材料を含むが、これらに限定されない。「ｈｉｇｈ−ｋ」という用語は、本明細書において使用されるように、二酸化ケイ素の比誘電率よりもはるかに高い比誘電率ｋを有する材料（例えば、二酸化ケイ素についての誘電率ｋ＝４というよりは酸化ハフニウムについての誘電率ｋ＝２５）を呼ぶ。適切な仕事関数設定金属は、窒化チタン（ＴｉＮ）および窒化タンタル（ＴａＮ）などのｎ型仕事関数設定金属、ならびにタングステン（Ｗ）などのｐ型仕事関数設定金属を含むが、これらに限定されない。適切な充填金属は、アルミニウム（Ａｌ）を含むが、これに限定されない。ゲート・スタック材料は、一般に、層９０２により図に一般的に表示される。
【００２５】
図１０に示したように、ゲート・スタック材料９０２を、（ＣＭＰなどの）化学的または機械的あるいはその両方の研磨プロセスを使用して研磨することができる。結果は、ゲート・トレンチ内に形成されている別個のゲート・スタック１００２である。
【００２６】
自己整合コンタクトを、ゲート・スタック１００２の各々の反対側のゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域に形成しよう。自己整合コンタクトの各々の対は、上記コンタクトの対同士の間にある特定のゲート・スタック１００２と関係するだろう。例えば、自己整合コンタクトがゲート・スタック１００２の各々の反対側のソースおよびドレイン領域に形成される状況を取り上げる。そのケースでは、ゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の隣接する領域の自己整合コンタクト／ゲート・スタック／自己整合コンタクトの組み合わせは、共通トランジスタに対応するだろう。この構成を実現するために、１つおきのゲート・スタック１００２を選択的に除去する。図１１および図１２参照。
【００２７】
図１１に示したように、選択ゲート・スタック１００２の除去を、除去しようとするゲート・スタックを除いてすべてを覆っている選択マスク１１０２（例えば、ＳｉＮハードマスク）を使用して実現することができる。マスク１１０２を形成するために、標準的なリソグラフィおよびエッチング技術を使用することができる。マスク１１０２を通したエッチングを次いで、露出したゲート・スタックを除去するために実行することができる。図１２参照。使用する特定のエッチング薬品は、ゲート・スタック材料に応じて変わることがあり、ゲート金属、ゲート誘電体、等を完全に除去するために、多数のエッチング・ステップが必要な場合がある。
【００２８】
ゲート・スタックが除去されているゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域を次いで、ＳｉＮなどの絶縁体１３０２で埋めることができる。図１３参照。図１３に示したように、（例えば、ＣＭＰを使用する）研磨を次いで、マスク１１０２およびすべての余分な絶縁体１３０２を除去するために実行することができる。
【００２９】
今ではゲート側壁スペーサが形成されており（プロセスの第１段階）そしてＲＭＧが形成されている（プロセスの第２段階）ので、自己整合コンタクトを形成するために、プロセスの第３段階をここで実行する。図１４および図１５参照。上記で強調したように、ゲート・スタック１００２の各々の対向する側面上のゲート側壁スペーサ１０４ａ同士の間の領域に、コンタクトを形成しよう。このように、コンタクトは、ゲート・スタック１００２に対して自己整合するだろう。
【００３０】
コンタクト形成プロセスを始めるために、誘電体６０２を、金属ゲート・スタック１００２に対して選択的に最初に除去する。図１４参照。単に例として、誘電体６０２がＳｉＯ２などの酸化物であるときには、酸化物選択性エッチング・プロセスを利用することができる。誘電体６０２を除去することによって、複数のコンタクト・トレンチがゲート・スタック１００２の間に形成される。図１４参照。コンタクト１５０２を次いで、コンタクト・トレンチ内に形成する。例示的な実施形態によれば、コンタクト１５０２を、トレンチ・シリサイドからコンタクト・トレンチ内に形成する。単に例として、１つまたは複数のシリサイド金属を、コンタクト・トレンチ内へと堆積する。シリサイド金属が（例えば、基板１０２のソースおよびドレイン領域内の）シリコンと接触している場合にはいつでもシリサイドが形成されるだろう。適切なシリサイド金属は、（例えば、ニッケル・シリサイド（ＮｉＳｉ）を形成する）ニッケル（Ｎｉ）を含むが、これに限定されない。（例えば、約摂氏５００度（℃）から約８００℃までの、およびこれらの間の範囲の温度での）アニールを次いで、コンタクト・トレンチ内にトレンチ・シリサイド（すなわち、コンタクト１５０２）を形成するために、シリサイド金属を基板１０２と反応させるために使用する。その後で、すべての未反応のシリサイド金属を除去することができる。
【００３１】
上記の通り、複合スペーサＳＩＴの使用は、スペーサの最上部角のところの丸まりを防止し、これによりスペーサが角張った肩を持って形成されることを可能にする。この概念は、図１６にさらに図示されており、図１６は、左に複合スペーサおよび右に単一スペーサの横並びの例を示している。複合スペーサのケースでは、外側のスペーサだけが何らかの丸まりを経験する。内側のスペーサは、角張った肩を都合よく持っている。比較により、単一スペーサでは、丸まりが上部の角のところに存在する。最終スペーサにおけるこの丸まりは、デバイス幅のバラツキを不必要に生じさせることがある。
【００３２】
本発明の例示の実施形態を、本明細書において説明してきているとは言え、発明がこれらの精細な実施形態に限定されないこと、および様々な他の変更や修正を発明の範囲から逸脱せずに当業者なら行うことができることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
2020528215.tif 000019
2020528215.tif 000020