[發明專利]MOS晶體管的形成方法

在審

• 申請號: 201310105929.6
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104078358A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 謝欣云
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種MOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面具有偽柵，位于所述偽柵兩側的側墻，覆蓋所述半導體襯底和所述側墻的介質層，所述介質層的頂表面與所述偽柵的頂表面齊平；

去除所述偽柵，形成開口，所述開口暴露出部分半導體襯底表面；

采用含氟溶液對所述開口暴露出的部分半導體襯底表面進行氟化處理，形成含氟表面；

在所述含氟表面上形成界面層；

在所述界面層上形成柵介質層，在所述柵介質層上形成柵電極。

2.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述含氟溶液為HF溶液、NH₄F溶液、或者HF和NH₄F的混合溶液。

3.如權利要求2所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述HF溶液中HF與H₂O的摩爾比為1:100。

4.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述界面層為氧化層。

5.如權利要求4所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述氧化層的工藝為采用O₃溶液或者NH₄OH、H₂O₂和H₂O的混合溶液對所述開口暴露出的部分半導體襯底表面進行處理。

6.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵包括偽柵介質層和偽柵電極層，所述偽柵電極層位于所述偽柵介質層上。

7.如權利要求6所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵介質層的材料為氧化硅，所述偽柵電極層的材料為多晶硅。

8.如權利要求7所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述偽柵的工藝包括：采用濕法刻蝕工藝、或者先干法刻蝕再濕法刻蝕的工藝去除所述偽柵電極層；采用干法刻蝕工藝去除所述偽柵介質層。

9.如權利要求8所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝采用四甲基氫氧化銨溶液。

10.如權利要求8所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述偽柵介質層的干法刻蝕工藝為硅鈷鎳清洗工藝。

11.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層為高介電常數材料。

12.如權利要求11所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的材料為HfO₂、Al₂O₃、ZrO₂、HfSiO、HfSiON、HfTaO和HfZrO中的一種或幾種。

13.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵電極的材料為金屬。

14.如權利要求13所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵電極的材料為鈷。

15.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括在所述界面層上形成柵介質層后，對所述柵介質層進行退火。

16.如權利要求15所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，對所述柵介質層的退火包括毫秒退火和快速熱處理。

17.如權利要求16所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述快速熱處理的溫度為600攝氏度～800攝氏度。

18.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括在所述界面層上形成柵介質層后，在所述柵介質層上形成功函數層。

19.如權利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括在所述偽柵兩側的半導體襯底內形成源區和漏區。