[发明专利]晶体管的形成方法有效
申请号: | 201310009243.7 | 申请日: | 2013-01-10 |
公开(公告)号: | CN103928326B | 公开(公告)日: | 2017-06-13 |
发明(设计)人: | 张海洋;王新鹏 | 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: | 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:
提供具有伪栅极的半导体衬底,在半导体衬底上形成有层间介质层;
去除所述伪栅极,形成第一沟槽;
在所述第一沟槽底部形成氧化硅层,作为界面层;
形成氧化硅层后,在所述第一沟槽中形成位于所述氧化硅层上的高K栅介质层、位于所述高K栅介质层上的氮化钛层,填充部分深度的第一沟槽;
对所述氮化钛层进行吸氧物质掺杂;
对所述氮化钛层进行吸氧物质掺杂后,形成多晶硅层,填充第一沟槽,所述形成多晶硅层的方法为化学气相沉积法,其中,在沉积反应腔内温度范围为400℃~600℃;
去除所述多晶硅层,形成第二沟槽;
在所述第二沟槽中形成导电物质,作为栅极。
2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,对所述氮化钛层进行吸氧物质掺杂的方法为物理气相沉积法,其中,在沉积反应腔内的温度范围为0℃~500℃。
3.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述氮化钛层中的吸氧物质的质量浓度范围为0.01%~10%。
4.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述吸氧物质包括铜、铁、钴、锌、锡或锰中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述去除多晶硅层的方法,包括:
在所述层间介质层上形成图形化的掩模层,定义第一沟槽中多晶硅层的位置;
以所述图形化的掩模层为掩模,刻蚀去除第一沟槽中的多晶硅层;
去除图形化的掩模层。
6.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成高K栅介质层和氮化钛层的方法,包括:
沉积高K介质层、氮化钛材料层,覆盖所述层间介质层、填充第一沟槽;
去除高出层间介质层的高K介质层、氮化钛材料层,在所述氧化硅层上形成高K栅介质层和位于高K栅介质层上的氮化钛层。
7.如权利要求6所述的形成方法,其特征在于,去除高出层间介质层的高K介质层、氮化钛材料层的方法,包括化学机械抛光或回刻工艺。
8.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述高K介质层的材料包括氧化铬或氧化锆。
9.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,在所述半导体衬底上形成层间介质层之前,在所述伪栅极两侧的半导体衬底中形成源极和漏极。
10.如权利要求9所述的形成方法,其特征在于,所述形成源极和漏极的方法,包括:
在所述伪栅极两侧的半导体衬底中形成sigma形凹槽;
在所述sigma形凹槽中形成半导体材料;
在所述半导体材料中进行离子注入形成源极和漏极。
11.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,去除伪栅极后继续去除所述伪栅极下部分深度的半导体衬底,形成第一沟槽的底部处于sigma形凹槽的尖角与半导体衬底表面之间。
12.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,若晶体管为P型晶体管,所述半导体材料为锗硅;若晶体管为N型晶体管,所述半导体材料为碳硅。
13.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成所述氧化硅层的方法,包括热氧化生长法或化学气相沉积。
14.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,去除所述伪栅极的方法,包括:
在层间介质层上形成图形化的光刻胶层,定义所述伪栅极的位置;
以所述图形化的光刻胶层为掩模,干法刻蚀去除所述伪栅极,形成第一沟槽;
去除图形化的光刻胶层;
使用湿法腐蚀去除所述干法刻蚀中在第一沟槽侧壁和底部产生的聚合物。
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