[发明专利]晶体管的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶体管的形成方法。

背景技术

在现有技术中，“后栅（gate last)”工艺为形成金属栅极的一个主要工艺。这种技术的特点是在对硅片进行漏/源区离子注入操作以及随后的高温退火步骤完成之后再形成金属栅极。

在现有技术的后栅工艺中，形成晶体管的方法，通常包括：首先，在半导体衬底上形成伪栅极；之后，在伪栅极两侧的半导体衬底中形成源区和漏区；接着，在半导体衬底上形成层间介质层，覆盖源区和漏区，层间介质层的上表面与伪栅极上表面持平；紧接着，刻蚀去除伪栅极，在层间介质层中形成伪栅沟槽；最后，在所述伪栅沟槽中填充金属，形成金属栅极。

但是，使用现有技术的后栅工艺制作的半导体器件的性能不佳。

更多关于后栅工艺的知识，请参考2011年5月4日公开的、公开号为CN102044421A的中国专利文献。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术的后栅工艺形成的晶体管性能不佳。

为解决上述问题，本发明提供一种新的晶体管的形成方法，包括：

提供半导体衬底，在半导体衬底上形成有伪栅极、位于伪栅极两侧的半导体衬底中的源区和漏区；

在半导体衬底上形成层间介质层，覆盖所述源区和漏区；

形成层间介质层后，使用干法刻蚀去除所述伪栅极，形成伪栅沟槽；

在干法刻蚀去除所述伪栅极后，使用湿法腐蚀去除在所述干法刻蚀过程中产生的聚合物，其中，使用的腐蚀剂的PH值大于6小于7或大于7小于8，且所述腐蚀剂中包含氟化物；

在湿法腐蚀去除所述聚合物后，在所述伪栅沟槽中形成栅极。

可选的，所述氟化物包括：氢氟酸或氢氟乙烯。

可选的，所述腐蚀剂还包括双氧水，双氧水的浓度（质量）小于1%。

可选的，使用干法刻蚀去除所述伪栅极，使用的刻蚀气体为O₂。

可选的，使用干法刻蚀去除所述伪栅极，使用的刻蚀气体还包括NF₃、HBr或CF₄中的一种或多种。

可选的，形成伪栅极、源区、漏区的方法，包括：

沉积伪栅极材料，覆盖半导体衬底；

图形化所述伪栅极材料，形成所述伪栅极；

在所述伪栅极两侧的半导体衬底中进行离子注入，形成源区和漏区。

可选的，所述伪栅极的材料包括多晶硅、氮化硅或无定形碳。

可选的，形成栅极的方法，包括：

沉积导电材料，覆盖层间介质层、填充伪栅沟槽；

去除高出所述层间介质层的导电材料，剩余所述伪栅沟槽中的导电材料，作为栅极。

可选的，还包括形成位于所述栅极下的高K介质层，作为栅介质层；

形成所述高K介质层的方法，包括：

在湿法腐蚀去除所述聚合物后，沉积所述导电材料前，沉积高K介质层材料，覆盖层间介质层、填充伪栅沟槽；

去除高出所述层间介质层的导电材料时，也去除高出层间介质层的高K介质层材料，剩余所述伪栅沟槽中的高K介质层，作为栅介质层。

可选的，去除高出所述层间介质层的导电材料的方法，包括化学机械抛光或回刻。

可选的，所述栅极的材料包括：Al、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Ti、TiN、TaN、Ta、TaC、TaSiN、W、WN、WSi的一种或多种。

可选的，还包括：在半导体衬底上形成源区和漏区之前，形成位于所述伪栅极周围的侧墙。

可选的，形成位于伪栅极周围的侧墙的方法，包括：沉积侧墙材料，覆盖半导体衬底、伪栅极；

使用回刻工艺刻蚀所述侧墙材料，在伪栅极周围形成侧墙。

可选的，所述层间介质层的材料为氧化硅。

可选的，所述晶体管为N型晶体管或P型晶体管。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：