[發(fā)明專利]晶體管的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310006415.5
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103915323A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王冬江;李鳳蓮;王新鵬;張海洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種晶體管的制作方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成偽柵極結(jié)構(gòu)，所述偽柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層、位于所述柵介質(zhì)層上的保護(hù)層、位于所述保護(hù)層上的氧化物層和位于所述氧化物層上的偽柵極；所述柵介質(zhì)層的材料為含氧材料，所述氧擴(kuò)散至保護(hù)層上表面形成氧化層；

形成偽柵極結(jié)構(gòu)后，形成晶體管的源極和漏極；

形成源極和漏極后，在所述襯底上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層暴露出所述偽柵極結(jié)構(gòu)的上表面；

去除所述偽柵極，在所述層間介質(zhì)層中形成偽柵溝槽；

形成偽柵溝槽后，去除所述氧化物層及所述氧化層；

去除所述氧化物層、氧化層后，在所述偽柵溝槽中形成柵電極。

2.如權(quán)利要求1所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述偽柵極結(jié)構(gòu)的形成方法包括：

在所述襯底上由下至上依次形成柵介質(zhì)材料層、保護(hù)材料層、氧化物材料層和偽柵材料層；

圖形化所述柵介質(zhì)材料層、保護(hù)材料層、氧化物材料層和偽柵材料層，對應(yīng)分別形成柵介質(zhì)層、保護(hù)層、氧化物層和偽柵極。

3.如權(quán)利要求2所述的晶體管的制作方法，其特征在于，圖形化所述柵介質(zhì)材料層、保護(hù)材料層、氧化物材料層和偽柵材料層的方法包括：

在所述偽柵材料層上形成圖形化的掩模層，定義偽柵極結(jié)構(gòu)的位置；

以所述圖形化的掩模層為掩模，對所述偽柵極材料層進(jìn)行第一刻蝕，形成偽柵極；

對所述偽柵極側(cè)壁進(jìn)行氧化，在偽柵極側(cè)壁形成側(cè)壁氧化層；

在偽柵極側(cè)壁形成側(cè)壁氧化層后，以所述圖形化的掩模層及側(cè)壁氧化層為掩模，進(jìn)行第二刻蝕，刻蝕至所述襯底上表面，形成柵介質(zhì)層和保護(hù)層，所述柵介質(zhì)材料層對應(yīng)形成柵介質(zhì)層，所述保護(hù)材料層對應(yīng)形成保護(hù)層；

所述第一刻蝕完全刻蝕所述氧化物材料層，形成氧化物層；或者，所述第一刻蝕刻蝕部分厚度的所述氧化物材料層，所述第二刻蝕刻蝕剩余的氧化物材料層，形成氧化物層。

4.如權(quán)利要求3所述的晶體管的制作方法，其特征在于，形成側(cè)壁氧化層的方法為：在反應(yīng)腔內(nèi)，使所述偽柵極側(cè)壁進(jìn)行自氧化；或者，在刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)用氧等離子體轟擊所述偽柵極側(cè)壁，對所述偽柵極側(cè)壁進(jìn)行氧化。

5.如權(quán)利要求3所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述第一刻蝕、形成所述側(cè)壁氧化層和所述第二刻蝕在同一反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行。

6.如權(quán)利要求1所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述偽柵極結(jié)構(gòu)還包括介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述襯底和所述柵介質(zhì)層之間。

7.如權(quán)利要求6所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料為SiO₂或者SiON。

8.如權(quán)利要求1所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層的材料為高k柵介質(zhì)材料。

9.如權(quán)利要求8所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述高k柵介質(zhì)材料為HfSiON、HfO₂、HfSiO、HfTaO、HfTiO、HfZrO、Al₂O₃、La₂O₃、ZrO₂、或LaAlO。

10.如權(quán)利要求1所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述保護(hù)層的材料為TaN或TiN。

11.如權(quán)利要求1所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述氧化物層的材料為SiO₂。

12.如權(quán)利要求1或11所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述氧化物層的厚度小于

13.如權(quán)利要求2所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述氧化物材料層的形成方法為化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積。

14.如權(quán)利要求1所述的晶體管的制作方法，其特征在于，所述偽柵極的材料為多晶硅。

15.如權(quán)利要求1所述的晶體管的制作方法，其特征在于，在所述偽柵極結(jié)構(gòu)形成后，形成所述晶體管的源極和漏極之前，在所述偽柵極結(jié)構(gòu)周圍形成側(cè)墻，所述側(cè)墻為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，當(dāng)側(cè)墻為單層結(jié)構(gòu)時，側(cè)墻的材料為氮化硅，當(dāng)側(cè)墻為疊層結(jié)構(gòu)時，側(cè)墻的最里層為氮化硅。