[发明专利]晶体管的制作方法有效
| 申请号: | 201310006415.5 | 申请日: | 2013-01-08 |
| 公开(公告)号: | CN103915323A | 公开(公告)日: | 2014-07-09 |
| 发明(设计)人: | 王冬江;李凤莲;王新鹏;张海洋 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
| 主分类号: | H01L21/28 | 分类号: | H01L21/28 |
| 代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 骆苏华 |
| 地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 晶体管 制作方法 | ||
1.一种晶体管的制作方法,其特征在于,包括:
提供衬底;
在所述衬底上形成伪栅极结构,所述伪栅极结构包括栅介质层、位于所述栅介质层上的保护层、位于所述保护层上的氧化物层和位于所述氧化物层上的伪栅极;所述栅介质层的材料为含氧材料,所述氧扩散至保护层上表面形成氧化层;
形成伪栅极结构后,形成晶体管的源极和漏极;
形成源极和漏极后,在所述衬底上形成层间介质层,所述层间介质层暴露出所述伪栅极结构的上表面;
去除所述伪栅极,在所述层间介质层中形成伪栅沟槽;
形成伪栅沟槽后,去除所述氧化物层及所述氧化层;
去除所述氧化物层、氧化层后,在所述伪栅沟槽中形成栅电极。
2.如权利要求1所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述伪栅极结构的形成方法包括:
在所述衬底上由下至上依次形成栅介质材料层、保护材料层、氧化物材料层和伪栅材料层;
图形化所述栅介质材料层、保护材料层、氧化物材料层和伪栅材料层,对应分别形成栅介质层、保护层、氧化物层和伪栅极。
3.如权利要求2所述的晶体管的制作方法,其特征在于,图形化所述栅介质材料层、保护材料层、氧化物材料层和伪栅材料层的方法包括:
在所述伪栅材料层上形成图形化的掩模层,定义伪栅极结构的位置;
以所述图形化的掩模层为掩模,对所述伪栅极材料层进行第一刻蚀,形成伪栅极;
对所述伪栅极侧壁进行氧化,在伪栅极侧壁形成侧壁氧化层;
在伪栅极侧壁形成侧壁氧化层后,以所述图形化的掩模层及侧壁氧化层为掩模,进行第二刻蚀,刻蚀至所述衬底上表面,形成栅介质层和保护层,所述栅介质材料层对应形成栅介质层,所述保护材料层对应形成保护层;
所述第一刻蚀完全刻蚀所述氧化物材料层,形成氧化物层;或者,所述第一刻蚀刻蚀部分厚度的所述氧化物材料层,所述第二刻蚀刻蚀剩余的氧化物材料层,形成氧化物层。
4.如权利要求3所述的晶体管的制作方法,其特征在于,形成侧壁氧化层的方法为:在反应腔内,使所述伪栅极侧壁进行自氧化;或者,在刻蚀反应腔内用氧等离子体轰击所述伪栅极侧壁,对所述伪栅极侧壁进行氧化。
5.如权利要求3所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述第一刻蚀、形成所述侧壁氧化层和所述第二刻蚀在同一反应腔内进行。
6.如权利要求1所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述伪栅极结构还包括介质层,所述介质层位于所述衬底和所述栅介质层之间。
7.如权利要求6所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述介质层的材料为SiO2或者SiON。
8.如权利要求1所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述栅介质层的材料为高k栅介质材料。
9.如权利要求8所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述高k栅介质材料为HfSiON、HfO2、HfSiO、HfTaO、HfTiO、HfZrO、Al2O3、La2O3、ZrO2、或LaAlO。
10.如权利要求1所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述保护层的材料为TaN或TiN。
11.如权利要求1所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述氧化物层的材料为SiO2。
12.如权利要求1或11所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述氧化物层的厚度小于
13.如权利要求2所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述氧化物材料层的形成方法为化学气相沉积或物理气相沉积。
14.如权利要求1所述的晶体管的制作方法,其特征在于,所述伪栅极的材料为多晶硅。
15.如权利要求1所述的晶体管的制作方法,其特征在于,在所述伪栅极结构形成后,形成所述晶体管的源极和漏极之前,在所述伪栅极结构周围形成侧墙,所述侧墙为单层结构或叠层结构,当侧墙为单层结构时,侧墙的材料为氮化硅,当侧墙为叠层结构时,侧墙的最里层为氮化硅。
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