СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЕВОГО НАНОТРАНЗИСТОРА С КОНТАКТАМИ ШОТТКИ С УКОРОЧЕННЫМ УПРАВЛЯЮЩИМ ЭЛЕКТРОДОМ НАНОМЕТРОВОЙ ДЛИНЫ

1. Способ изготовления полупроводникового прибора с управляющим электродом нанометровой длины, включающий выделение на полупроводниковой подложке активной области прибора, формирование контактов, нанесение вспомогательного слоя (ВС) диэлектрик-металл, формирование с помощью плазмохимического травления, литографии и самоформирования нанометровой щели в этом слое и последующего формирования в щели управляющего электрода, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длины управляющего электрода, формирования областей истока, затвора и стока по самосовмещенной технологии, повышения воспроизводимости характеристик приборов, уменьшения ширины спейсеров по бокам затвора, уменьшения сопротивления канала, вначале на полупроводниковую подложку осаждается контактный слой истока/стока, состоящий из двух слоев - первого, более тонкого, чем второй, стойкого к ПХТ, в котором создаются заостренные края контактов истока/стока, и второго, травящегося ПХТ, для увеличения общей толщины контактного слоя, обеспечивающего малое сопротивление контактов истока/стока, затем осаждаются слои вспомогательного слоя (ВС), состоящего из слоя диэлектрика и слоя металла, в котором методами литографии, самоформирования, плазмохимического травления формируется щель, через которую производится плазмохимическое травление верхнего материала контактного слоя истока/стока, а с целью дальнейшего уменьшения длины управляющего электрода и изоляции его от контактов истока/стока, в сформированную щель осаждается диэлектрик с низким k, плазмохимическим травлением на боковых стенках щели формируются диэлектрические спейсеры и изотропным химическим травлением, что обеспечивает заостренность краев контактов истока/стока, удаляется нижний металл контактного слоя на дне щели, с последующим осаждением в эту углубленную щель подзатворного диэлектрика с высоким k и материала управляющего электрода, и проводится формирование затвора, при этом одновременно с управляющим электродом формируется, с использованием резистивной маски и метода сухого травления, контактная площадка управляющего электрода, а после удаления ВС с незащищенных участков формируются контактные площадки для истока/стока.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после химического травления первого металла контактного слоя проводится повторное ПХТ поверхности полупроводниковой подложки на заданную глубину, а затем выполняются остальные технологические операции.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе подготовки на рабочую подложку наносится только один материал (второй металл контактного слоя), а при формировании спейсеров проводится более длительное ПХТ, что позволяет произвести травление полупроводниковой подложки на заданную глубину, после чего выполняются остальные технологические операции.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве проводящего электрода областей контактов Шоттки истока/стока используется двойной слой, первый - металл, стойкий к ПХТ, (например V, Ni, Co, Cr, FeNi), и второй - материал, хорошо травящийся плазмохимическим травлением (например W, Та, Au, Ti, Al, поликремний).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве проводящего слоя управляющего электрода используются поликремний, металлы Со, Ti, Ni, Pt, Та, Ir, Pd, W и силициды этих металлов.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого и третьего металлов используются металлы, устойчивые к плазмохимическому травлению (например V, Ni, Со, Cr, FeNi).
2
3
4
2
3
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного слоя диэлектрик-металл используются слои SiO, SiN, AlO - Cr, Co, Ni, FeNi, V.
2
3
4
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материалов для формирования изолирующих "спейсеров" используются слои диэлектриков с низким k, например, SiO, SiN.
III
V
9 Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полупроводниковой подложки может использоваться подложка «кремний на изоляторе» (КНИ), объемная подложка кремния, структуры с напряженным кремнием, гетероструктуры кремний-германий, материалы группы AB.
2
2
2
3
2
2
2
5
4
4
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве подзатворного диэлектрика используются слои диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью k более 10, например, ZrO, HfO, AlO, InO, LaO, ТаО, ZrSiO, HfSiO.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что маскирующий слой (третий металл) с областей контактных площадок истока/стока удаляется после формирования управляющего электрода перед снятием резиста с контактной площадки управляющего электрода.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что фоторезистивная маска контактной площадки управляющего электрода удаляется после формирования управляющего электрода и химического удаления маскирующего слоя с диэлектрика ВС над областями контактных площадок истока/стока.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование нанометровых щелей во вспомогательном слое возможно с использованием литографии, обеспечивающей формирование металлической маски нанометрового размера во втором металле, например, электронной литографии или обычной литографии и метода самоформирования.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование силицидного управляющего электрода происходит в следующей последовательности: вначале в щель осаждается слой металла (например, Со, Ti, Ni, Pt, Та, Ir, Pd, W), проводится его плазмохимическое травление до полного удаления с поверхности второго металла ВС над областями истока/стока с последующим осаждением слоя поликремния толщиной, обеспечивающей полную силицидизацию оставшегося в щели металла, затем проводится термический отжиг и химическое удаление непрореагировавшей части поликремния.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что вначале осаждается поликремний, проводится его ПХТ до полного удаления с поверхности второго металла ВС над областями истока/стока, а затем наносится металл, образующий силициды, например Со, Ti, Ni, Pt, Та, Ir, Pd, W.
16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что при изготовлении транзисторов необходимо в качестве первого металла контактного слоя использовать металлы с более высокой температурой силицидизации, чем у металла управляющего электрода.
17. Способ по пп.3 и 15, отличающийся тем, что одновременно с формированием силицидного управляющего электрода проводят силицидизацию областей контактов истока/стока, обеспечивая уменьшение расстояния от этих контактов до управляющего электрода транзистора.
18. Способ по пп.3 и 15, отличающийся тем, что для обеспечения процесса силицидизации второго металла контактного слоя и кремниевой поверхности полупроводниковой подложки, перед осаждением второго металла контактного слоя на полупроводниковую подложку осаждается тонкий слой (несколько нанометров) титана или производится ионная очистка поверхности полупроводниковой подложки.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что для силицидизации областей контактов истока/стока и управляющего электрода используется один и тот же металл, например Со, Ti, Ni, V.