[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

随着集成电路特征尺寸缩小至深亚微米的领域，晶体管的栅极尺寸缩小，相应地，作为栅介质层的二氧化硅层的厚度也需要减小，以提高晶体管的栅极电容，防止器件出现短沟道效应。但是当栅介质层厚度逐渐缩小，栅介质层的厚度减小至3纳米以下，随之产生很多问题，例如：(1)漏电流增加；(2)杂质扩散，即栅介质层和半导体衬底之间存在杂质浓度梯度，所述杂质会从栅极中扩散到半导体衬底中或者固定在栅介质层中，最终影响器件的性能。

因此，本领域技术人员采用新的栅介质层来取代现有的栅介质层来取代现有的二氧化硅。为了保持栅介质层的电容不变，本领域技术人员采用高介电常数(高K)介质层作为新的栅介质层。所述高K介质层具有较好的热稳定性和机械强度，能够获得更小的漏电流。

现有技术利用高K介质层制作晶体管的方法请参考图1至图5。首先，请参考图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100内形成有隔离结构101，所述隔离结构101用于相邻的晶体管之间的隔离。所述半导体衬底100表面还依次形成有栅介质层102、伪栅极103和位于所述栅介质层102、伪栅极103两侧的侧墙104。

然后，继续参考图1，以所述伪栅极103和侧墙104为掩膜，进行离子注入，在所述伪栅极103和侧墙104两侧的半导体衬底100内形成源区105和漏区106。

接着，请参考图2，进行化学气相沉积工艺，在所述半导体衬底100上形成与所述伪栅极103齐平的层间介质层107，所述层间介质层107的材质为氧化硅。

接着，请参考图3，进行等离子体刻蚀工艺，去除所述伪栅极103(结合图2)，形成露出所述栅介质层102的沟槽。

然后，请参考图4，在所述沟槽的侧壁和底部形成高K介质层108。

最后，请参考图5，在所述沟槽内的高K介质层上形成金属栅极109，所述金属栅极109与所述层间介质层105齐平。

在公开号为CN101661883A的中国专利申请中还可以发现更多关于现有的晶体管制作方法的信息。

在实际中发现，现有方法制作的晶体管存在漏电流，器件的性能不稳定。

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，所述方法减小了晶体管的漏电流，提高了器件的性能。

为解决上述问题，本发明提供了一种晶体管的制作方法，所述方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅介质层、位于所述栅介质层上的伪栅极；

进行离子注入，在所述伪栅极和栅介质层两侧的半导体衬底内形成源区和漏区；

在所述半导体衬底上形成与所述伪栅极齐平的层间介质层；

利用酸性溶液，进行酸性刻蚀工艺，去除部分所述伪栅极，去除的伪栅极的厚度为第一厚度，所述第一厚度小于伪栅极整体厚度；

利用碱性溶液，进行碱性刻蚀工艺，去除剩余的伪栅极，在所述层间介质层内形成露出所述栅介质层的沟槽；

在所述沟槽的侧壁和底部形成高K介质层；

在所述高K介质层上形成金属栅极，所述金属栅极填充满所述沟槽。

可选地，所述酸性溶液利用氢氟酸、硝酸和醋酸的混合溶液进行。

可选地，所述氢氟酸与硝酸的质量比例为1/2～1/7，氢氟酸与醋酸的质量比例为1/40～1/80。

可选地，所述碱性溶液为氢氧化铵或氢氧化四甲基铵与水的混合溶液。

可选地，所述碱性溶液中氢氧化铵或氢氧化四甲基铵的质量比例为2～50％。

可选地，所述碱性刻蚀工艺的温度范围为50～90摄氏度，时间范围为50～200秒。

可选地，所述酸性刻蚀工艺的温度范围为25～70摄氏度，时间范围为30～110秒。

可选地，所述第一厚度范围为50～500埃。

可选地，所述伪栅极的厚度范围为600～1000埃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：