[發明專利]晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201410045281.2
• 申請日: 2014-01-30
• 公開（公告）號: CN104821277B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 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;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28
• 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偽柵極層，所述偽柵極結構兩側的襯底內具有源區和漏區，所述源區和漏區表面具有半導體層，所述襯底和半導體層表面、以及偽柵極結構的側壁表面具有第一介質層，所述第一介質層暴露出偽柵極層的頂部表面；

去除所述偽柵極層，在第一介質層內形成第一開口；

在所述第一開口的側壁和底部表面形成柵介質層；

在所述柵介質層表面形成填充滿第一開口的犧牲層，所述犧牲層的材料為無定形碳或光刻膠；

在形成所述犧牲層之后，在所述第一介質層內形成暴露出半導體層的第一通孔；

采用自對準硅化工藝在所述第一通孔底部的半導體層表面形成電接觸層；

在形成電接觸層之后，去除所述犧牲層直至暴露出柵介質層，在第一介質層內形成第二開口；

在第二開口內形成柵極層；

在所述電接觸層表面形成導電插塞。

2.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述犧牲層和柵介質層的形成工藝包括：在第一介質層表面和第一開口的側壁和底部表面形成柵介質膜；在所述柵介質膜表面形成填充滿第一開口的犧牲膜；采用平坦化工藝去除第一介質層表面的犧牲膜和柵介質膜，以形成犧牲層和柵介質層。

3.如權利要求2所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質膜的材料為高K介質材料，所述高K介質材料包括：La₂O₃、Al₂O₃、BaZrO₃、HfZrO₄、HfZrON、HfLaO、HfSiO、HfSiON、LaSiO、AlSiO、HfTaO、HfTiO、(Ba,Sr)TiO₃、Si₃N₄，所述柵介質膜的厚度為

4.如權利要求3所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質膜的形成工藝包括：采用沉積工藝在第一介質層表面和開口的側壁和底部表面形成高K介質膜；對所述高K介質膜進行退火工藝。

5.如權利要求4所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述沉積工藝包括化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝或原子層沉積工藝；所述退火工藝為快速熱退火、尖峰退火或激光退火，退火溫度為600℃～1050℃。

6.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一介質層的形成工藝包括：在襯底、半導體層和偽柵極結構表面沉積介質膜；平坦化所述介質膜直至暴露出偽柵極層為止。

7.如權利要求6所述的晶體管的形成方法，其特征在于，在沉積介質膜之前，在所述襯底、半導體層和偽柵極結構沉積停止膜；在平坦化所述介質膜之后，去除偽柵極層頂部表面的停止膜，形成停止層。

8.如權利要求7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Si₃N₄或SiON；所述停止膜的沉積工藝為化學氣相沉積工藝或原子層沉積工藝；當所形成的晶體管為PMOS晶體管時，所述停止膜向襯底提供壓應力；當所形成的晶體管為NMOS晶體管時，所述停止膜向襯底提供拉應力。

9.如權利要求6所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述介質膜的形成工藝為高密度等離子沉積工藝、高深寬比等離子體沉積工藝或流體化學氣相沉積工藝，所述介質膜的厚度為