[發明專利]晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201410505412.0
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN105513969B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 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
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 應戰;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；

在襯底表面形成偽柵極膜；

在所述偽柵極膜內摻雜離子，在所述偽柵極膜內形成摻雜區和未摻雜區，所述摻雜區的表面與所述偽柵極膜的表面齊平，所述未摻雜區位于所述摻雜區底部，所述摻雜區的厚度為150埃～200埃；

在所述偽柵極膜內摻雜離子之后，刻蝕部分所述偽柵極膜直至暴露出襯底表面為止，在所述襯底表面形成偽柵極層，所述偽柵極層包括未摻雜區、以及位于未摻雜區表面的摻雜區；

對所述偽柵極層的側壁進行減薄，使所述未摻雜區的側壁相對于摻雜區的側壁凹陷；

在對所述偽柵極層的側壁進行減薄之后，在所述偽柵極層兩側的襯底內形成源漏區；

在形成源漏區之后，在所述襯底表面形成介質層，所述介質層覆蓋所述偽柵極層的側壁，且所述介質層的表面與所述偽柵極層的表面齊平；

去除所述偽柵極層，在所述介質層內形成第一開口；

在所述第一開口內形成柵極，此時，柵極的頂部表面與介質層的頂部表面齊平；

平坦化所述柵極和介質層，使所述柵極和介質層的厚度減小，所述柵極和介質層減小的厚度分別等于所述摻雜區的厚度。

2.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵極膜的材料為硅；在所述偽柵極膜內摻雜的離子為硼離子。

3.如權利要求2所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵極膜的材料為無定形硅或多晶硅；所述偽柵極膜的厚度為500埃～1500埃，形成工藝為化學氣相沉積工藝或物理氣相沉積工藝。

4.如權利要求2所述的晶體管的形成方法，其特征在于，對所述偽柵極層的側壁進行減薄的工藝為濕法刻蝕工藝，所述濕法刻蝕的刻蝕液為四甲基氫氧化銨溶液，所述四甲基氫氧化銨溶液的溫度小于40℃。

5.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，在所述偽柵極膜內摻雜離子的工藝為離子注入工藝，注入能量小于6KeV，注入劑量大于1E15atoms/cm²。

6.如權利要求5所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在所述離子注入工藝之后，采用退火工藝激活所述偽柵極膜內摻雜的離子；所述退火工藝為尖峰退火，退火溫度為900℃～1100℃，退火時間為5秒～30秒。

7.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，對所述偽柵極層的側壁進行減薄的厚度為3納米～6納米。

8.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述刻蝕偽柵極膜并形成偽柵極層的工藝包括：在所述偽柵極膜表面形成掩膜層，所述掩膜層覆蓋需要形成偽柵極層的對應位置和結構；以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述偽柵極膜并形成偽柵極層。

9.如權利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料包括SiN、SiON、SiOBN、SiOCN中的一種或多種組合；所述掩膜層的厚度為50埃～200埃；所述掩膜層的形成工藝包括：在偽柵極膜表面形成掩膜材料膜；刻蝕部分掩膜材料膜直至暴露出偽柵極膜表面，形成掩膜層；所述掩膜材料膜的形成工藝為原子層沉積工藝或化學氣相沉積工藝。

10.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，刻蝕部分所述偽柵極膜以形成柵極層的工藝為濕法刻蝕工藝、各向異性的干法刻蝕工藝中的一種或兩種組合。

11.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：在形成源漏區之前，在所述偽柵極層的側壁表面形成側墻；在所述偽柵極層和側墻兩側的襯底內形成源漏區；所述側墻的材料包括SiN、SiON、SiOBN、SiOCN中的一種或多種組合；所述側墻的厚度為20埃～100埃；所述側墻的形成工藝包括原子層沉積工藝或化學氣相沉積工藝。