发明名称 平坦化双闸极电晶体及其制造方法
摘要 本发明与一种制造双闸极电晶体的方法有关,其具有以下步骤:在一矽绝缘体(SOI)基板上定义一主动区域。在该矽绝缘体基板上形成一第一闸极区域。在该主动区域中形成由矽锗所制成的源极/汲极区域。从该矽绝缘体基板的矽层形成一通道区域。在该矽绝缘体基板、该源极/汲极区域与该第一闸极区域以上,形成具有一平坦表面的层。将一第二晶圆黏合至该第一晶圆的平坦表面,并在该第一闸极区域对面形成一第二闸极区域。
申请公布号 TWI289325 申请公布日期 2007.11.01
申请号 TW094122767 申请日期 2005.07.05
申请人 英飞凌科技股份有限公司 发明人 居尔康.伊利卡里;约翰内斯.吕肯;沃夫冈.勒斯纳
分类号 H01L21/02(2006.01) 主分类号 H01L21/02(2006.01)
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中山区中山北路3段27号13楼
主权项 1.一种制造平坦化双闸极电晶体的方法,具有以下 的步骤: 在一第一晶圆的一矽绝缘体基板上定义一主动区 域; 在该第一晶圆的该矽绝缘体基板上形成一第一闸 极区域; 在该主动区域中,由以矽锗制成的一层形成源极/ 汲极区域,在该源极与汲极区域间所剩余的矽层则 做为一通道区域; 在该矽绝缘体基板、该源极/汲极区域与该第一闸 极区域以上形成一具有一平坦表面的层; 将一第二晶圆黏合至该第一晶圆的平坦表面;以及 在该第一闸极区域对面形成一第二闸极区域。 2.如申请专利范围第1项的方法,其中以矽锗制成的 层含有碳。 3.如申请专利范围第1或第2项的方法,其中该矽绝 缘体基板的绝缘体是由氧化矽所制成。 4.如申请专利范围第1或第2项的方法,该第一晶圆 的矽绝缘体基板的矽层的主动区域,具有一种类似 表格状的平台(MESA)结构。 5.如申请专利范围第4项的方法,其中在该第一晶圆 的该矽绝缘体基板上,于不受到该平台结构的覆盖 区域中,形成一第一绝缘层,该第一绝缘层具有与 该平台结构矽层一样的厚度。 6.如申请专利范围第5项的方法,其中在该矽绝缘体 基板上形成第一闸极区域具有以下的步骤: 在该矽绝缘体基板上形成一第一闸极绝缘层; 在该第一闸极绝缘层上形成并图样化以一电传导 材料所制成的第一层;以及 以一非电传导材料部分地封装该第一闸极区域。 7.如申请专利范围第6项的方法,其中该第一闸极绝 缘层是由将该第一晶圆的矽绝缘体基板的矽层氧 化所产生的氧化矽所形成。 8.如申请专利范围第7项的方法,其中形成该源极/ 汲极区域具有以下的步骤: 图样化该第一晶圆的矽绝缘体基板的未覆盖矽层, 使用该第一闸极区域的封装做为一遮罩; 图样化该第一绝缘层; 图样化该第一晶圆的矽绝缘体基板的绝缘层;以及 形成该源极/汲极区域的矽锗碳层。 9.如申请专利范围第8项的方法,其中该矽锗碳层的 形成是以选择性磊晶的方式来实施。 10.如申请专利范围第8项的方法,其中形成一具有 一平坦表面的层是利用在该源极/汲极区域与该第 一闸极区域的矽锗碳层上形成由非电传导材料制 成的一平坦第一层的方式而实施。 11.如申请专利范围第10项的方法,其中该第二闸极 区域的形成具有以下的步骤: 图样化该矽绝缘体基板的绝缘体,并将该矽绝缘体 基板的矽层变为未覆盖; 在该矽绝缘体基板的矽层上,从一第一非传导薄层 形成一闸极绝缘层,并在该源极/汲极区域的矽锗 碳所制成的层上形成一第二非传导薄层;以及 形成由一非传导材料所制成的第二侧壁层。 12.如申请专利范围第11项的方法,其中该非传导薄 层是利用将该矽绝缘体基板的矽层以及源极/汲极 区域的矽锗碳所制成的层氧化的方式所制造。 13.如申请专利范围第12或第11项的方法,其中该第 二闸极区域的形成更具有以下的步骤: 在该闸极绝缘层上形成由一电传导材料所制成的 一第二传导层; 回蚀该源极/汲极区域的矽锗碳层;以及 在该矽绝缘体基板的整个晶圆上形成一钝态层,并 随后将其平面化。 14.如申请专利范围第13项的方法,其中该方法更具 有以下步骤: 与该第一闸极区域接触连接;以及 与该第二闸极区域接触连接。 15.如申请专利范围第14项的方法,其中该第一闸极 区域的接触连接具有以下步骤: 以移除部分该钝态层的方式,将该第二闸极区域的 部分区域变为未覆盖; 以移除在已经变为未覆盖的部分区域中的第二闸 极区域方式,将该第一绝缘层的部分区域变为未覆 盖; 以移除在已经变为未覆盖的部分区域中的第一绝 缘层方式,将该第一闸极区域的部分区域变为未覆 盖;以及 形成该第一闸极区域的接触连接。 16.如申请专利范围第14项的方法,其中,在移除该第 一绝缘层之前,将形成该第二闸极区域的第二传导 层的未覆盖区域氧化,以形成一非传导层。 17.如申请专利范围第1项的方法,其中该矽锗层的 形成是以选择性磊晶方式所形成。 18.一种平坦化双闸极电晶体,具有: 一源极区域与一汲极区域; 一通道区域,配置于该源极区域与该汲极区域之间 ; 精确配置在该通道区域的互相对面侧上的两闸极; 该源极区域与该汲极区域具有矽锗碳材料,锗的比 例介于20%与40%之间。 图式简单说明: 第1图显示一平坦化双闸极电晶体的概要平面图, 说明根据本发明一双闸极电晶体的概要配置; 第2图显示在根据本发明一第一实施例方法的子步 骤之后,根据本发明层配置的概要横断面表示,其 主要说明形成该双闸极电晶体的一第一闸极区域; 第3图显示在根据本发明一第一实施例方法的额外 子步骤之后,根据本发明层配置的概要横断面表示 ,其主要说明形成一通道区域与源极/汲极区域; 第4图显示在根据本发明一第一实施例的方法额外 子步骤之后,根据本发明层配置的概要横断面表示 ,其主要说明一晶圆黏合; 第5图显示在根据本发明一第一实施例方法的额外 子步骤之后,根据本发明层配置的概要横断面表示 ,其主要说明形成一第二闸极区域; 第6图显示在根据本发明一第一实施例方法的子步 骤之后,根据本发明层配置的概要横断面表示,其 主要说明形成该双闸极绝缘层的绝缘; 第7A图显示在根据本发明一第一实施例方法子的 步骤之后,根据本发明层配置的概要横断面表示, 其主要说明形成用于该双闸极电晶体闸极区域的 接点; 第7B图显示在根据本发明一第二实施例方法子的 步骤之后,根据本发明层配置的概要横断面表示, 其主要说明形成用于该双闸极电晶体闸极区域的 接点; 第8图显示在根据本发明替代方法的子步骤之后, 根据本发明层配置的概要横断面表示,其主要说明 形成一矽化物层;以及 第9图显示在根据本发明替代方法的子步骤之后, 根据本发明层配置的概要横断面表示,其主要说明 形成用于该双闸极电晶体闸极区域的接点。
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