[發明專利]晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201610964304.9
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN108022881B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 周飛
• 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: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

1.一種晶體管的形成方法，包括：

提供基底，所述基底包括核心區和外圍區；

在所述基底中設置多個隔離結構；

形成覆蓋基底和隔離結構的柵介質層；

形成覆蓋核心區柵介質層的第一阻擋層；

在所述核心區的第一阻擋層和外圍區的柵介質層上分別形成第一偽柵電極層和第二偽柵電極層；

在所述第一偽柵電極層和第二偽柵電極層之間的基底上形成層間介質層；

去除所述第一偽柵電極層和第二偽柵電極層，在所述層間介質層內形成露出第一阻擋層的第一開口和露出柵介質層的第二開口；

去除所述第一開口底部的第一阻擋層和柵介質層；

在所述第一開口和第二開口內形成金屬層，位于第一開口內的金屬層用于構成第一柵極結構，位于第二開口內的金屬層和柵介質層用于構成第二柵極結構。

2.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層的厚度為

3.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述形成覆蓋核心區柵介質層的第一阻擋層的步驟包括：

在所述柵介質層上覆蓋半導體層；

去除外圍區的半導體層；

通過氧化處理氧化所述核心區的半導體層，在核心區的柵介質層上形成氧化層，所述氧化層為所述第一阻擋層。

4.如權利要求3所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述半導體層的材料為硅。

5.如權利要求3所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述半導體層的材料為無定形硅。

6.如權利要求5所述的晶體管的形成方法，其特征在于，通過爐管低壓工藝形成所述無定形硅。

7.如權利要求6所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述爐管低壓工藝的工藝參數包括：腔室壓強為0.03-10Torr，SiH₄的氣體流量為30-3000sccm，工藝溫度為360-520℃，工藝時間為1-200min。

8.如權利要求3所述的晶體管的形成方法，其特征在于，通過熱氧化工藝進行所述氧化處理。

9.如權利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述熱氧化工藝的工藝參數包括：腔室壓強為4-10Torr，氫氣的氣體流量為0.2-2slm，氧氣的氣體流量為10-40slm，工藝溫度為900-1100℃，工藝時間為5-30s。

10.如權利要求3所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述去除外圍區的半導體層的步驟包括：采用稀釋的氨水溶液進行所述去除外圍區的半導體層的步驟。

11.如權利要求3所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述提供基底的步驟包括，形成襯底以及位于襯底上的多個分立鰭部，位于核心區襯底的鰭部為第一鰭部，位于外圍區襯底的鰭部為第二鰭部；

所述在基底中設置多個隔離結構的步驟包括：在所述多個分立鰭部之間的襯底上形成多個隔離結構；

所述形成柵介質層的步驟包括：形成覆蓋第一鰭部、第二鰭部以及隔離結構的柵介質層；

所述形成第一阻擋層的步驟包括：在所述第一鰭部的柵介質層上和核心區隔離結構的柵介質層上形成第一阻擋層；

形成第一偽柵電極層和第二偽柵電極層的步驟包括：在第一鰭部的第一阻擋層上形成第一偽柵電極層；在第二鰭部的柵介質層上形成第二偽柵電極層。

12.如權利要求11所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述通過氧化處理氧化半導體層的步驟中，對柵介質層覆蓋的所述第二鰭部表面進行氧化，在所述第二鰭部表面形成柵氧化層；

所述第二柵極結構還包括位于第二開口底部的柵氧化層。

13.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層為氧化層。