[發明專利]晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201410027709.0
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN104795331B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 趙杰
• 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;H01L21/265;H01L21/28;H01L21/3105
• 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，所述襯底表面具有偽柵極結構，所述偽柵極結構包括：位于襯底表面的偽柵介質層、以及位于偽柵介質層表面的偽柵極層；

在所述襯底和偽柵極結構表面形成介質膜，所述介質膜的表面高于或齊平于所述偽柵極層的頂部表面；

在形成介質膜之后，進行退火工藝，使所述介質膜致密；

在所述退火工藝之后，平坦化所述介質膜，直至暴露出偽柵極結構頂部表面為止，形成介質層；

在平坦化所述介質膜之后，采用離子注入工藝在所述介質層表面形成致密層；

在離子注入工藝之后，去除偽柵極層和偽柵介質層，在介質層內形成開口；

在所述開口內形成柵介質層、以及位于所述柵介質層表面的柵極層，所述柵極層的表面與介質層齊平；

所述退火工藝為激光退火；所述退火工藝的溫度大于800攝氏度。

2.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：形成介質膜之前，在所述襯底和偽柵極結構表面形成停止膜，所述介質膜位于所述停止膜表面；在平坦化介質膜后，繼續平坦化所述停止膜，直至暴露出偽柵極結構頂部表面為止，形成停止層；所述致密層還形成于所述停止層暴露出的頂部表面。

3.如權利要求2所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述停止膜的材料為氮化硅，所述停止膜的厚度為50埃～300埃，所述停止膜的形成工藝為化學氣相沉積工藝，沉積溫度大于480攝氏度。

4.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述介質膜的材料為氧化硅，厚度為300埃～3000埃，形成工藝為高深寬比沉積工藝，沉積氣體包括正硅酸乙酯，所述正硅酸乙酯的流量小于1克/分鐘。

5.如權利要求4所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述離子注入工藝注入的離子為硅離子，注入劑量大于1E15原子/立方厘米，注入能量為0.5千電子伏特～3千電子伏特。

6.如權利要求5所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述致密層的厚度為10埃～30埃。

7.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述襯底包括核心區和外圍區，所述核心區和外圍區表面均具有偽柵極結構。

8.如權利要求7所述的晶體管的形成方法，其特征在于，在所述離子注入工藝之后，在外圍區的介質層和偽柵極層表面形成掩膜層，所述掩膜層暴露出核心區的偽柵極層；以所述掩膜層為掩膜，去除核心區的偽柵極層和偽柵介質層，在核心區的介質層內形成開口；在去除核心區的偽柵極層和偽柵介質層之后，去除掩膜層和外圍區的偽柵極層，在外圍區的介質層內形成開口。

9.如權利要求7所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在形成柵介質層之前，在核心區的開口底部表面形成襯墊氧化層；在核心區的開口內形成的柵介質層位于襯墊氧化層表面。

10.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵極層的材料為多晶硅，所述偽柵介質層的材料為氧化硅。

11.如權利要求10所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵介質層的形成工藝包括熱氧化工藝。

12.如權利要求10所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述去除偽柵介質層的工藝為濕法刻蝕工藝，刻蝕液包括氫氟酸。

13.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的材料為高K介質材料，所述柵極層的材料為金屬。

14.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述襯底為平面基底，所述偽柵極結構位于所述平面基底表面。