[发明专利]晶体管的形成方法有效
申请号: | 201410505412.0 | 申请日: | 2014-09-26 |
公开(公告)号: | CN105513969B | 公开(公告)日: | 2018-12-21 |
发明(设计)人: | 赵杰 | 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: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 应战;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 形成 方法 | ||
1.一种晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供衬底;
在衬底表面形成伪栅极膜;
在所述伪栅极膜内掺杂离子,在所述伪栅极膜内形成掺杂区和未掺杂区,所述掺杂区的表面与所述伪栅极膜的表面齐平,所述未掺杂区位于所述掺杂区底部,所述掺杂区的厚度为150埃~200埃;
在所述伪栅极膜内掺杂离子之后,刻蚀部分所述伪栅极膜直至暴露出衬底表面为止,在所述衬底表面形成伪栅极层,所述伪栅极层包括未掺杂区、以及位于未掺杂区表面的掺杂区;
对所述伪栅极层的侧壁进行减薄,使所述未掺杂区的侧壁相对于掺杂区的侧壁凹陷;
在对所述伪栅极层的侧壁进行减薄之后,在所述伪栅极层两侧的衬底内形成源漏区;
在形成源漏区之后,在所述衬底表面形成介质层,所述介质层覆盖所述伪栅极层的侧壁,且所述介质层的表面与所述伪栅极层的表面齐平;
去除所述伪栅极层,在所述介质层内形成第一开口;
在所述第一开口内形成栅极,此时,栅极的顶部表面与介质层的顶部表面齐平;
平坦化所述栅极和介质层,使所述栅极和介质层的厚度减小,所述栅极和介质层减小的厚度分别等于所述掺杂区的厚度。
2.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述伪栅极膜的材料为硅;在所述伪栅极膜内掺杂的离子为硼离子。
3.如权利要求2所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述伪栅极膜的材料为无定形硅或多晶硅;所述伪栅极膜的厚度为500埃~1500埃,形成工艺为化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺。
4.如权利要求2所述的晶体管的形成方法,其特征在于,对所述伪栅极层的侧壁进行减薄的工艺为湿法刻蚀工艺,所述湿法刻蚀的刻蚀液为四甲基氢氧化铵溶液,所述四甲基氢氧化铵溶液的温度小于40℃。
5.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,在所述伪栅极膜内掺杂离子的工艺为离子注入工艺,注入能量小于6KeV,注入剂量大于1E15atoms/cm2。
6.如权利要求5所述的晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:在所述离子注入工艺之后,采用退火工艺激活所述伪栅极膜内掺杂的离子;所述退火工艺为尖峰退火,退火温度为900℃~1100℃,退火时间为5秒~30秒。
7.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,对所述伪栅极层的侧壁进行减薄的厚度为3纳米~6纳米。
8.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述刻蚀伪栅极膜并形成伪栅极层的工艺包括:在所述伪栅极膜表面形成掩膜层,所述掩膜层覆盖需要形成伪栅极层的对应位置和结构;以所述掩膜层为掩膜,刻蚀所述伪栅极膜并形成伪栅极层。
9.如权利要求8所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述掩膜层的材料包括SiN、SiON、SiOBN、SiOCN中的一种或多种组合;所述掩膜层的厚度为50埃~200埃;所述掩膜层的形成工艺包括:在伪栅极膜表面形成掩膜材料膜;刻蚀部分掩膜材料膜直至暴露出伪栅极膜表面,形成掩膜层;所述掩膜材料膜的形成工艺为原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺。
10.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,刻蚀部分所述伪栅极膜以形成栅极层的工艺为湿法刻蚀工艺、各向异性的干法刻蚀工艺中的一种或两种组合。
11.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:在形成源漏区之前,在所述伪栅极层的侧壁表面形成侧墙;在所述伪栅极层和侧墙两侧的衬底内形成源漏区;所述侧墙的材料包括SiN、SiON、SiOBN、SiOCN中的一种或多种组合;所述侧墙的厚度为20埃~100埃;所述侧墙的形成工艺包括原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺。
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