[发明专利]晶体管的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及晶体管的制作方法。

背景技术

随着工艺节点缩小至45纳米以下，为了减小器件的RC时间常数，采用金属栅极作为晶体管的栅极。为了简化工艺流程，金属栅极与源极(或漏极)共用一个接触插塞(Shared Contact，SC)，该接触塞称为共享插塞。

由于采用了金属栅极和共享插塞结构，使得现有的晶体管的制作方法与普通的采用多晶硅栅极的晶体管不同。具体请参考图1～图5所示的现有的采用金属栅极和共享插塞的晶体管的制作方法剖面结构示意图。

首先，请参考图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100内形成有源极101、漏极102、位于所述源极101和漏极102之间的半导体衬底100表面的功能层(function layer)104、位于所述功能层104内的金属层105、位于所述功能层104两侧的侧墙(spacer)103、覆盖所述功能层104和半导体衬底100的介质层106，所述金属层105与所述功能层104构成栅极结构。

然后，参考图2，对所述介质层106进行刻蚀，去除部分覆盖于所述漏极102和金属层105上方的介质层106，在所述源极102和金属层105上方形成开口。所述开口用于填充金属，形成源极102和栅极结构的共享插塞。

接着，请参考图3，在所述开口内形成金属镍层107。

然后，请参考图4，对所述金属镍层107进行退火，所述金属镍与漏极102的半导体衬底的硅反应，形成硅化镍(NixSiy，x+y＝1)。所述硅化镍形成于漏极102上。然后，利用湿法刻蚀工艺，将位于金属层105、功能层104、侧墙103和介质层106上的金属镍层去除(由于位于金属层105、功能层104、侧墙103和介质层106上的金属镍层下方没有硅，因而所述金属镍层经过退火仍然为金属镍层)。

接着，请参考图5，在所述开口内填充钨，形成金属层105和漏极102的共享插塞。

在专利公开号为CN101593686A的中国发明专利申请中还可以发现更多关于金属栅极的制作方法。

在实际中发现，利用现有技术制作的晶体管的良率低，器件可靠性较差。

发明内容

本发明解决的问题是提供了一种晶体管的制作方法，所述方法提高了晶体管的良率，改善了器件的可靠性。

为解决上述问题，本发明提供一种晶体管的制作方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内形成有源极、漏极，所述半导体衬底表面形成有第一介质层；

在所述源极和漏极之间的第一介质层内形成栅极，所述栅极位于源极和漏极之间的位置并超出该位置向所述源极或漏极延伸，向所述源极或漏极延伸的部分形成栅极延伸段，所述栅极延伸段与所述源极和漏极电绝缘；

在所述第一介质层上方形成第二介质层；

刻蚀所述第二介质层，形成接触孔，所述接触孔露出所述栅极延伸段以及与所述栅极延伸段相邻的源极或漏极；

在所述接触孔内形成共享插塞，所述共享插塞通过所述栅极延伸段将所述栅极与源极或漏极电连接。可选地，所述栅极包括功能层和位于所述功能层上方的金属层；

可选地，所述栅极延伸段包括功能层和位于所述功能层上方的金属层。

可选地，所述栅极和栅极延伸段的制作方法包括：

在所述第一介质层内形成第一开口，所述第一开口露出下方的第一介质层，所述第一开口位于所述源极和漏极之间的半导体衬底上；

在所述第一介质层内形成第二开口，所述第二开口与所述第一开口相通，所述第二开口露出源极或漏极上方的第一介质层；

在所述第一开口和第二开口内沉积功能层；

在所述功能层上方沉积金属层，所述金属层至少填充满所述第一开口和第二开口，位于所述第一开口内的所述功能层和金属层构成所述栅极，位于所述第二开口内的所述功能层和金属层构成所述栅极延伸段。

可选地，还包括：进行平坦化工艺，使得所述功能层和金属层与所述第一介质层齐平。

可选地，所述共享插塞的材质为导电物质。

可选地，在形成所述共享插塞前，还包括在所述接触孔内制作接触金属层的步骤。

可选地，所述接触金属层的材质为金属硅化物。

可选地，所述栅极延伸段的长度范围为所述源极或漏极长度的1/4～1/3。

可选地，所述栅极延伸段的长度范围为20～40纳米。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：