[发明专利]完全和均匀地硅化的栅极结构及其形成方法

摘要

完全和均匀的硅化栅极导体通过采用亚光刻、亚临界尺寸、纳米尺度开口深地“穿孔”硅化物栅极导体而生产。硅化物形成金属(例如钴、钨等)随后被沉积，多晶硅栅极，覆盖其并且填充穿孔。退火步骤将所述多晶硅转换为硅化物。因为深穿孔，与硅化物形成金属接触的多晶硅的表面面积大为增加，超过传统硅化技术，导致所述多晶硅栅极被完全转换为均匀的硅化物成份。自组装双嵌段共聚物被用于形成被用作形成穿孔的蚀刻“模板”的规则的亚光刻纳米尺度图案。

主权项

1. 一种在半导体器件上形成完全和均匀地硅化的栅极导体的方法，包括的步骤是：提供包括硅基板(202、302)的半导体器件和形成于所述硅基板上的一或更多的栅极叠层(216、226、316、326)，所述一或更多的栅极叠层各自还包括覆盖薄栅极电介质(214、224、314、324)的栅极导体(212、222、312、322)，所述薄栅极电介质将所述栅极导体与在所述硅基板中所界定的对应的沟道区(210、220、310、320)间隔开；设置覆盖所述一或更多的栅极导体的自组装双嵌段共聚物层(238、338)；退火所述双嵌段共聚物层以导致所述双嵌段共聚物层将其自身组织为纳米尺度聚合物结构的重复图案；显影所述双嵌段共聚物层以在其中形成纳米尺度开口(238A、338A)的重复图案；使用所述被显影的双嵌段共聚物层作为蚀刻模板而选择性地蚀刻，以便形成延伸进入一或更多的栅极导体的纳米尺度穿孔(240、340)，随后在所述一或更多的栅极导体上方沉积硅化物形成金属；并且自对准多晶硅化以便转换所述一或更多的栅极导体为硅化物(212A、222A、312A、322A)。