[發(fā)明專利]晶體管的形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310745717.4
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN104752212A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周祖源
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 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：

提供襯底，所述襯底表面具有柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底內(nèi)具有應(yīng)力層；

在所述應(yīng)力層內(nèi)摻雜阻擋離子以形成阻擋層，所述阻擋層到應(yīng)力層表面具有預(yù)設(shè)距離；

采用自對準(zhǔn)硅化工藝使位于所述阻擋層表面的部分應(yīng)力層形成電接觸層，所述電接觸層的材料內(nèi)包括第一金屬元素，所述第一金屬元素的電阻率低于鎳元素或鈷元素的電阻率，所述阻擋層能夠阻止第一金屬元素的原子向應(yīng)力層底部擴(kuò)散。

2.如權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述阻擋離子包括碳離子；形成所述阻擋層的工藝包括：對所述應(yīng)力層進(jìn)行第二離子注入工藝，所述第二次離子注入工藝摻雜的離子為碳離子，所述碳離子的注入深度為預(yù)設(shè)深度。

3.如權(quán)利要求2所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二次離子注入工藝參數(shù)包括：注入能量為1KeV～10KeV，摻雜濃度為1E14atom/cm³～5E15atom/cm³，注入角度垂直于襯底表面。

4.如權(quán)利要求2所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述阻擋離子還包括鍺離子；形成所述阻擋層的工藝還包括：對所述應(yīng)力層進(jìn)行第一次離子注入工藝，所述第一次離子注入工藝摻雜的離子為鍺離子，所述鍺離子的注入深度為預(yù)設(shè)深度，所述第一次離子注入工藝為非晶化前注入工藝。

5.如權(quán)利要求4所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一次離子注入工藝參數(shù)包括：注入能量為2KeV～20KeV，摻雜濃度為1E14atom/cm³～5E15atom/cm³，注入角度垂直于襯底表面。

6.如權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一金屬元素為銅、鎢或鋁。

7.如權(quán)利要求6所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述自對準(zhǔn)硅化工藝包括：在襯底表面形成第二掩膜層，所述第二掩膜層至少暴露出應(yīng)力層表面；在所述第二掩膜層和應(yīng)力層表面形成金屬層；采用退火工藝使金屬層內(nèi)的金屬原子向應(yīng)力層內(nèi)擴(kuò)散，在阻擋層表面形成電接觸層；在所述退火工藝之后，去除剩余的金屬層。

8.如權(quán)利要求7所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述金屬層的材料包括第一金屬元素。

9.如權(quán)利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，當(dāng)所述第一金屬元素為鋁時，所述鋁原子在金屬層內(nèi)的原子百分比濃度為0.01%～1%。

10.如權(quán)利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述金屬層的材料還包括鎳元素、鈷元素中的一種或兩種。

11.如權(quán)利要求10所述的晶體管的形成方法，其特征在于，當(dāng)所述第一金屬元素為鋁時，所述電接觸層的材料為Ni(Al)Si、Co(Al)Si中的一種或兩種。

12.如權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述應(yīng)力層的材料包括碳化硅，所述柵極結(jié)構(gòu)用于形成NMOS晶體管。

13.如權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述應(yīng)力層的形成工藝包括：在襯底和柵極結(jié)構(gòu)表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層暴露出柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的部分襯底表面；以所述第一掩膜層刻蝕所述襯底，在襯底內(nèi)形成開口；采用選擇性外延沉積工藝在所述開口內(nèi)形成應(yīng)力層。

14.如權(quán)利要求13所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述開口的側(cè)壁相對于襯底表面方向垂直，所述開口的形成工藝為各向異性的干法刻蝕工藝。

15.如權(quán)利要求13所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述開口的側(cè)壁與襯底表面呈“Σ”形，所述開口的側(cè)壁具有頂角，所述頂角向柵極結(jié)構(gòu)底部的襯底內(nèi)延伸，所述開口的形成工藝包括：以第一掩膜層為掩膜，采用各向異性的干法刻蝕工藝刻蝕所述襯底，在襯底內(nèi)形成開口，所述開口側(cè)壁相對于襯底表面垂直；在所述各向異性的干法刻蝕工藝之后，以所述第一掩膜層為掩膜，采用各向異性的濕法刻蝕工藝刻蝕所述開口的側(cè)壁和底部，使開口側(cè)壁與襯底表面呈“Σ”形。

16.如權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵極結(jié)構(gòu)包括：位于襯底表面的柵介質(zhì)層、位于柵介質(zhì)層表面的柵電極層、以及位于柵電極層和柵介質(zhì)層兩側(cè)側(cè)壁和襯底表面的側(cè)墻。