[发明专利]用于在金属栅极上选择性地形成氮化物帽体的方法和设备

说明书

技术领域

本申请总体涉及半导体电路的制造，并且更特别地涉及自对准蚀刻操作。

背景技术

在半导体领域中“自对准”是用于维持窗口的横向对准的广泛已知技术，因为其蚀刻穿过例如上层至在下层中的接触焊垫。技术通常利用已经具有所需对准的上层电路特征作为硬掩模以执行蚀刻。常规的自对准技术包括采用氮化硅(下文称作“氮化物”)或其他硬掩模材料覆盖某些上层特征以保护免受蚀刻损伤。例如，存在常规技术用于在某些金属特征之上形成氮化物帽体以利用它们作为自对准。

然而，用于形成这种保护的常规技术可以具有成本。例如，在鳍场效应晶体管(FinFET)的制造中，氮化物帽体可以形成在公用鳍上的加工过程中相邻的金属栅极上。邻接鳍覆盖的氮化物可以随后帮助用于源极/漏极接触的窗口的自对准蚀刻。然而，氮化物帽体必须具有某一厚度以用于可接受的保护避免栅极金属至源极/漏极接触的短路。常规的技术包括在栅极间隔件之间栅极金属中蚀刻凹陷，与所需帽体厚度一样深，随后采用氮化物填充深凹陷。这可以具有成本，包括增大栅极电阻。

发明内容

该发明内容标识一些示例性方面，并且并非所公开主题的穷举性描述。发明内容部分中是否包括特征或者从其省略并未有意作为相对重要性的指示。描述了额外的特征和方面，并且一旦阅读以下向下说明书并查看形成其一部分的附图将变得对于本领域技术人员明显。

各种公开的方法可以在半导体电路中金属元件上提供保护性帽体，并且根据各个方面，对于一个或多个所公开方法的进一步操作可以包括在金属元件的上表面上无电沉积牺牲元件。在一个方面中，牺牲元件可以包括牺牲元件侧壁，并且牺牲侧壁可以与金属元件对准。在一个方面中，在一个或多个方法的一部分中的示例性操作可以包括形成加工过程中的帽体间隔件，其中加工过程中的帽体间隔件可以包括电介质材料，并且可以被配置用于与牺牲元件侧壁共形。在另一方面中，一个或多个方法的一部分中的示例性操作可以包括移除牺牲元件，从而留下凹陷，其中可以由加工过程中的帽体间隔件并由金属元件的上表面至少部分地限定凹陷。在一个方面中，在一个或多个方法的一部分中的示例性操作可以包括在凹陷中沉积氮化物填充物以形成加工过程中的氮化物帽体。在一个方面中，加工过程中的氮化物帽体可以具有加工过程中的帽体侧壁。在另一方面中，一个或多个方法的一部分中示例性操作可以包括平坦化加工过程中的氮化物帽体和加工过程中的帽体间隔件以形成保护性帽体作为氮化物帽体和共形的帽体间隔件。

公开了自对准接触的示例，可以从在FinFET鳍上方的上层延伸至FinFET鳍的有源源极/漏极区域的下层，在与第一栅极金属的侧壁共形的第一电介质间隔件和与第二栅极金属的侧壁共形的第二电介质间隔件之间对准。根据一个或多个方面的示例性特征可以包括第一保护性帽体，包括第一氮化物帽体和第一帽体电介质间隔件。在一个方面中，第一氮化物帽体可以设置在第一栅极金属之上并且可以被配置用于形成第一氮化物帽体侧壁。在一个方面中，第一氮化物帽体侧壁可以与第一栅极金属的侧壁对准。在另一方面中，可以配置第一帽体电介质间隔件以与第一氮化物帽体侧壁共形。根据一个或多个方面的其他示例性特征可以包括形成第二保护性帽体，其可以包括第二氮化物帽体和第二帽体电介质间隔件。在一个或多个方面中，第二氮化物帽体可以设置在第二栅极金属上方并且可以被配置用于形成第二氮化物帽体侧壁。在一个或多个方面中，第二氮化物帽体侧壁可以与第二栅极金属的侧壁对准，并且可以配置第二帽体电介质间隔件以与第一氮化物帽体侧壁共形。在一个或多个方面中，一些特征可以包括金属接触，其可以被配置用于填充凹陷。在一个方面中，可以至少部分地由下层接触、第一电介质间隔件的表面、第二电介质间隔件的表面、第一帽体电介质间隔件的表面、以及第二帽体电介质间隔件的表面而限定凹陷。