[發(fā)明專利]晶體管的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310222194.5
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104217935B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝欣云
• 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;H01L21/336;H01L21/8234
• 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

1.一種晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；

在所述半導(dǎo)體襯底表面形成偽柵介質(zhì)材料層；

在第一區(qū)域的偽柵介質(zhì)材料層表面形成偽柵極，在第二區(qū)域的偽柵介質(zhì)材料層表面形成第二柵極；

以所述偽柵極和第二柵極為掩膜，刻蝕所述偽柵介質(zhì)材料層，形成位于偽柵極下方的偽柵介質(zhì)層和位于第二柵極下方的第二柵介質(zhì)層；

在所述偽柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)域內(nèi)形成第一源/漏區(qū)，在所述第二柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底的第二區(qū)域內(nèi)形成第二源/漏區(qū)；

在所述半導(dǎo)體襯底表面形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層的表面與偽柵極表面齊平；

去除偽柵極和偽柵介質(zhì)層，形成凹槽，去除所述偽柵介質(zhì)層的方法包括采用干法刻蝕工藝去除部分厚度的偽柵介質(zhì)層，再采用濕法刻蝕工藝去除剩余的偽柵介質(zhì)層；

在所述凹槽內(nèi)形成第一柵極結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝去除偽柵介質(zhì)層厚度的70%～90%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝采用的溶液為HF溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵介質(zhì)材料層的厚度大于3nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵介質(zhì)材料層的材料為氧化硅或氮氧化硅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述偽柵極的方法包括采用干法刻蝕工藝去除部分厚度的偽柵極，再采用濕法刻蝕工藝去除剩余的偽柵極。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶體管的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝去除偽柵極厚度的70%～80%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵極的材料為多晶硅，所述第二柵極的材料為多晶硅。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述偽柵極和第二柵極的方法包括：在所述偽柵介質(zhì)材料層表面形成多晶硅層，在所述多晶硅層表面形成第一掩膜層，以所述第一掩膜層為掩膜刻蝕所述多晶硅層，形成偽柵極和第二柵極，去除所述第一掩膜層。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括，在形成凹槽之前，在所述第二區(qū)域的層間介質(zhì)層表面形成第二掩膜層，所述第二掩膜層覆蓋第二柵極。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜層的材料為光刻膠。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)的方法包括：在所述凹槽內(nèi)依次形成界面層、第一柵介質(zhì)層和第一柵極。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)的方法包括：在所述凹槽內(nèi)依次形成界面層、第一柵介質(zhì)層、功函數(shù)層和第一柵極。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的晶體管的形成方法，其特征在于，采用化學(xué)氣相沉積、原子層沉積或氧化工藝形成所述界面層。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述界面層的材料為氧化硅。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一柵介質(zhì)層的厚度小于第二柵介質(zhì)層的厚度。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一柵介質(zhì)層的材料為HfO₂、La₂O₃、HfSiON、ZrO2、Al₂O₃、HfSiO₄、HfAlO₂中的一種或多種。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一柵極的材料為Al、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Ti、TiN、TaN、Ta、TaC、TaSiN、W、WN、WSi中的一種或多種。

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述功函數(shù)層的材料為Ti、Ta、TiN、TaN、TiAl、TaC、TaSiN、TiAlN中一種或多種。