[發(fā)明專利]MOS晶體管的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310338366.5
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN104347417B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓秋華
• 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(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底表面形成金屬柵極結(jié)構(gòu)，所述金屬柵極結(jié)構(gòu)包括位于半導(dǎo)體襯底表面的柵介質(zhì)層，以及位于柵介質(zhì)層表面的金屬柵極，在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)；

在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面、源區(qū)表面、漏區(qū)表面形成接觸孔刻蝕停止層；

在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)和接觸孔刻蝕停止層表面形成層間介質(zhì)層；

對所述層間介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕形成第一開口，所述第一開口的位置對應(yīng)于金屬柵極結(jié)構(gòu)和漏區(qū)的位置，且所述第一開口暴露出金屬柵極結(jié)構(gòu)的頂部表面、金屬柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的部分表面和漏區(qū)對應(yīng)的接觸孔刻蝕停止層表面；

去除所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物；

利用干法化學(xué)預(yù)清洗工藝去除第一開口底部剩余的接觸孔刻蝕停止層，暴露出所述漏區(qū)表面，形成第一接觸孔；

在所述第一接觸孔內(nèi)形成第一導(dǎo)電插塞。

2.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述干法化學(xué)預(yù)清洗工藝為SiCoNi預(yù)清洗工藝。

3.如權(quán)利要求2所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述SiCoNi預(yù)清洗工藝包括NF₃/NH₃干法刻蝕工藝和原位退火工藝，所述NF₃/NH₃干法刻蝕工藝包括：承片臺(tái)底座的溫度范圍為30攝氏度～40攝氏度，反應(yīng)腔的壓強(qiáng)范圍為1托～10托，射頻功率范圍為10瓦～100瓦，NF₃的流量范圍為10標(biāo)況毫升每分～500標(biāo)況毫升每分，NH₃的流量范圍為10標(biāo)況毫升每分～500標(biāo)況毫升每分，利用等離子體將NF₃和NH₃等離子體化后與開口底部的接觸孔刻蝕停止層發(fā)生反應(yīng)，形成硅酸鹽，然后利用所述原位退火工藝使得所述硅酸鹽分解為氣態(tài)的反應(yīng)氣體排走，從而去除所述接觸孔刻蝕停止層。

4.如權(quán)利要求3所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述原位退火工藝的溫度大于70攝氏度。

5.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物之前，金屬柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁剩余的接觸孔刻蝕停止層的高度大于或等于所述金屬柵極結(jié)構(gòu)總高度的25％。

6.如權(quán)利要求5所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述金屬氧化物后，金屬柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁剩余的接觸孔刻蝕停止層的高度大于0。

7.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物之前，漏區(qū)表面剩余的接觸孔刻蝕停止層的厚度大于或等于所述接觸孔刻蝕停止層的總厚度的90％。

8.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物之前，金屬柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁剩余的接觸孔刻蝕停止層的高度范圍為50埃～300埃。

9.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物的工藝為氬離子轟擊工藝。

10.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物為氧化鋁或氧化銅。

11.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述金屬柵極結(jié)構(gòu)還包括位于所述柵介質(zhì)層、金屬柵極側(cè)壁的側(cè)墻。

12.如權(quán)利要求11所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物之前，金屬柵極側(cè)壁剩余的側(cè)墻的高度大于或等于所述金屬柵極結(jié)構(gòu)總高度的25％。

13.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，去除所述金屬柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的金屬氧化物之前，金屬柵極側(cè)壁剩余的側(cè)墻的高度范圍為50埃～300埃。

14.如權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在所述源區(qū)的表面形成第二導(dǎo)電插塞，利用所述第二導(dǎo)電插塞將源區(qū)與互連結(jié)構(gòu)電學(xué)連接。