[发明专利]晶体管的形成方法有效

专利信息
申请号: 201310654694.6 申请日: 2013-12-05
公开(公告)号: CN104701150B 公开(公告)日: 2018-08-10
发明(设计)人: 张城龙;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;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: 接触孔 接触层 衬底 保护层 晶体管 光刻 漏极 有机抗蚀剂 表面覆盖 介质层 去除 源极 形貌 覆盖介质层 接触孔内壁 表面设置 导电插塞 连接源 源漏极 清洗
【说明书】:

发明提供一种晶体管的形成方法,包括:提供衬底;形成位于所述衬底中的源极、漏极以及位于所述衬底上的栅极;在所述衬底以及所述源极、漏极和栅极上覆盖介质层;在所述介质层中光刻形成第一接触孔,所述第一接触孔连接源漏极,在源漏极表面设置接触层,在所述第一接触孔内壁及所述接触层表面覆盖保护层,在所述介质层上形成有机抗蚀剂层,之后光刻形成第二接触孔,所述第二接触孔露出栅极;去除第一接触孔底部的保护层;在所述第一接触孔、第二接触孔内形成导电插塞。在所述接触层表面覆盖的保护层可以有效保护接触层,使接触层在第二接触孔的光刻、清洗及去除有机抗蚀剂层过程后保持良好的形貌,提高晶体管的性能。

技术领域

本发明涉及本发明涉及半导体领域,具体涉及一种晶体管的形成方法。

背景技术

多个MOS晶体管之间相互连接时,通常通过在单个MOS晶体管的源极、漏极以及栅极上生长一层绝缘的层间介质层,并在所述层间介质层与所述源极、漏极以及栅极对应的位置上开设接触孔(Contact Hole),使所述源极、漏极的一部分露出,然后在所述接触孔内填充导电材料以形成导电插塞,所述导电插塞与其他MOS晶体管的源极、漏极连接,进而实现多个MOS晶体管之间的互连。

但是,所述导电插塞与所述源极、漏极之间的导电性能并不理想。而所述导电性能与所述金属导电插塞的接触电阻直接相关,为了减小所述接触电阻,进而改善导电性能,通常需要在形成所述金属导电插塞之前,在所述接触孔内的源极、漏极以及栅极的露出部分的表面上预先形成一层接触层。

现有的形成所述接触层的方法为,通过沉积的方式,在所述接触孔中形成一层金属,并通过退火处理,使所述金属层与源极、漏极露出部分的表面反应,以形成硅化物(Silicide)。所述硅化物为接触层,能够有效降低源极、漏极与所述金属导电插塞之间的接触电阻。

在目前的比较常用的高K介质层/金属栅极工艺中,金属栅极上方不形成接触层,由于半导体特征尺寸不断减小,一般需要进行多次接触孔的刻蚀,通常是先进行第一次光刻形成源漏接触孔,再形成源漏接触孔底部的接触层,再进行第二次光刻,形成栅极接触孔。

然而现有技术形成接触孔的方法容易造成硅化物的损伤。

发明内容

本发明解决的问题提供一种晶体管的形成方法,减少接触孔内硅化物受到损伤的问题,提高晶体管的性能。

为解决上述问题,本发明提供一种晶体管的形成方法,包括:

提供衬底;

形成位于所述衬底中的源极、漏极以及位于所述衬底上的栅极;

在所述衬底以及所述源极、漏极和栅极上覆盖介质层;

在所述介质层中形成第一接触孔,使所述第一接触孔露出源极、漏极;

在所述第一接触孔底部形成接触层;

在所述第一接触孔内壁及所述接触层表面覆盖保护层;

在所述介质层中形成第二接触孔,使所述第二接触孔露出栅极;

去除第一接触孔底部的保护层;

在所述第一接触孔、第二接触孔内形成导电插塞。

可选的,所述衬底为硅衬底,形成所述源极、漏极的步骤包括:

在所述硅衬底中源极、漏极的对应位置处形成凹槽;

在所述凹槽中填充锗硅材料,以形成所述源极、漏极。

可选的,形成所述接触层的步骤包括:形成的接触层为硅化物接触层。

可选的,形成所述保护层的步骤包括:采用原子层沉积法形成所述保护层。

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