【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造
,尤其涉及一种晶体管及其形成方法。
技术介绍
随着集成电路制造技术的快速发展,促使集成电路中的半导体器件,尤其是MOS(MetalOxideSemiconductor,金属-氧化物-半导体)器件的尺寸不断地缩小,以此满足集成电路发展的微型化和集成化的要求,而晶体管器件是MOS器件中的重要组成部分之一。对于晶体管器件来说,随着晶体管的尺寸持续缩小,现有技术以氧化硅或氮氧化硅材料形成的栅介质层时,已无法满足晶体管对于性能的要求。尤其是以氧化硅或氮氧化硅作为栅介质层所形成的晶体管容易产漏电流以及杂质扩散等一系列问题,从而影响晶体管的阈值电压,造成晶体管的可靠性和稳定性下降。为解决以上问题,一种以高K栅介质层和金属栅构成的晶体管被提出,即高K金属栅(HKMG,HighKMetalGate)晶体管。所述高K金属栅晶体管采用高K(介电常数)材料代替常用的氧化硅或氮氧化硅作为栅介质材料,以金属材料或金属化合物材料替代传统的多晶硅栅极材料,形成金属栅。所述高K金属栅晶体管能够在缩小尺寸的情况下,能够减小漏电流,降低工作电压和功耗,以此提高晶体管的性能。然而,随着半导体工艺节点的不断缩小,所形成的高K金属栅晶体管的尺寸不断缩小,导致制造高K金属栅晶体管的工艺难度提高,而所形成的高K金属栅晶体管的性能不稳定。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种晶体管及其形成方法, ...
【技术保护点】
一种晶体管及其形成方法,其特征在于,包括:提供衬底;在所述衬底表面形成栅极结构,所述栅极结构包括栅介质层、位于栅介质层表面的保护层、以及位于保护层表面的栅极层;在所述栅极结构的侧壁表面形成第一侧墙;采用第一过刻蚀工艺刻蚀所述栅极结构和第一侧墙周围的衬底,使所述衬底表面低于所述栅极结构的底部表面;在所述第一过刻蚀工艺之后,在所述第一侧墙的表面形成第二侧墙。
【技术特征摘要】
1.一种晶体管及其形成方法,其特征在于,包括:
提供衬底;
在所述衬底表面形成栅极结构,所述栅极结构包括栅介质层、位于栅介
质层表面的保护层、以及位于保护层表面的栅极层;
在所述栅极结构的侧壁表面形成第一侧墙;
采用第一过刻蚀工艺刻蚀所述栅极结构和第一侧墙周围的衬底,使所述
衬底表面低于所述栅极结构的底部表面;
在所述第一过刻蚀工艺之后,在所述第一侧墙的表面形成第二侧墙。
2.如权利要求1所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,还包括:在形成
第二侧墙之后,采用第二过刻蚀工艺刻蚀所述栅极结构、第一侧墙和第二
侧墙周围的衬底,使所述衬底表面低于所述第二侧墙的底部表面。
3.如权利要求2所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,还包括:在所述
第二过刻蚀工艺之后,重复若干次形成侧墙的工艺,在第二侧墙表面形成
若干层侧墙;在每形成一层侧墙之后进行一次过刻蚀工艺,使每一层侧墙
的底部表面低于前一层侧墙的底部表面。
4.如权利要求3所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,所述侧墙的形成
步骤包括:在所述衬底、前一层侧墙和栅极结构表面形成侧墙层;回刻蚀
所述侧墙层直至暴露出衬底表面和栅极结构的顶部表面。
5.如权利要求4所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,在形成该层侧墙
之后进行的过刻蚀工艺和所述回刻蚀工艺为各向异性的干法刻蚀工艺。
6.如权利要求3所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,还包括:在重复
若干次形成侧墙的工艺以及过刻蚀工艺之后,在所述衬底表面形成半导体
层。
7.如权利要求2所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,所述第二侧墙的
形成步骤包括:在所述衬底、第一侧墙和栅极结构表面形成第二侧墙层;
对所述第二侧墙层进行第二回刻蚀工艺,直至暴露出衬底表面和栅极结构
的顶部表面。
8.如权利要求7所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,所述第二过刻蚀
工艺和所述第二回刻蚀工艺为各向异性的干法刻蚀工艺。
9.如权利要求2所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,还包括:在第二
过刻蚀工艺之后,在所述衬底表面形成半导体层。
10.如权利要求1所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,还包括:在形成
第二侧墙之后,在所述衬底表面形成半导体层。
11.如权利要求6、9或10所述的晶体管及其形成方法,其特征在于,所述半
导...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓浩,徐建华,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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