專利名稱：晶體管及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及晶體管及其形成方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷發(fā)展，集成電路中的晶體管的特征尺寸(⑶，CriticalDimension)越來(lái)越小,為了解決小尺寸器件帶來(lái)的一系列問(wèn)題,采用高介電常數(shù)(High-K)材料的柵介質(zhì)層和金屬柵(Metal Gate)相結(jié)合的技術(shù)被引入至MOS晶體管的制造過(guò)程中，目前，高K金屬柵(HKMG，High-K Metal Gate)技術(shù)已經(jīng)成為32nm以下級(jí)別制造工藝的主流。其中，對(duì)于金屬柵的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP, Chemical Mechanical Polishing)是最重要的工藝步驟之一。CMP的機(jī)理是表面材料與拋光液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一層相對(duì)容易去除的表面層，所述表面層通過(guò)拋光液中拋光劑和拋光壓力與拋光墊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)被機(jī)械地磨去。特別地，在對(duì)金屬材料進(jìn)行CMP時(shí)，拋光液與金屬表面接觸并產(chǎn)生金屬氧化物，并通過(guò)研磨 去除所述金屬氧化物以達(dá)到拋光的效果。鋁和銅鋁合金(該合金主要含量為鋁)是構(gòu)成金屬柵極最常用的材料之一。通常的做法是提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中形成有第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口中填充有金屬層，所述金屬層填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層；對(duì)所述金屬層進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一介質(zhì)層，形成金屬柵；然后形成與所述金屬柵電連接的導(dǎo)電插塞。但是依據(jù)上述方法所形成的晶體管的性能不好。相關(guān)技術(shù)還可參考申請(qǐng)?zhí)枮閁S20010031558A1的美國(guó)專利，該專利公開(kāi)了一種采用鋁金屬柵的晶體管的方法。但是并沒(méi)有解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例解決的問(wèn)題是提供一種晶體管及其形成方法，以避免因?yàn)樵诮饘贃疟砻嬖斐蓳p傷而影響晶體管的性能。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種晶體管及其形成方法，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中形成有第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口中填充有金屬層，所述金屬層填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層；對(duì)所述金屬層進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一介質(zhì)層，形成金屬柵；在所述第一介質(zhì)層表面和金屬柵表面依次形成刻蝕停止層和位于刻蝕停止層表面的第二介質(zhì)層；還包括形成貫穿所述第二介質(zhì)層和刻蝕停止層的第二開(kāi)口，所述第二開(kāi)口暴露所述金屬柵；在所暴露的金屬柵表面形成補(bǔ)償金屬層； 在所述補(bǔ)償金屬層表面形成填充滿所述第二開(kāi)口的導(dǎo)電插塞?？蛇x地，所述金屬柵的材料是鋁?？蛇x地，所述補(bǔ)償金屬層的材料是釕。
可選地，所述補(bǔ)償金屬層的形成工藝為原子層沉積工藝。可選地，所述補(bǔ)償金屬層的形成參數(shù)為溫度低于400攝氏度；金屬前驅(qū)物是bis (eyeIopentadienyI)rutheniu、tris (2,2,6,6-tetramethyl_3,5-heptanedionato)ruthenium、tris (N, N’ -di i sopropy lac-etami dinato) ruthenium (III)中的一種或者其混合物；生長(zhǎng)速率為0. 5-0. 9埃/周期?？蛇x地，所述補(bǔ)償金屬層的厚度是30-200埃?？蛇x地，所述刻蝕停止層的材料為氮化硅，厚度為100-500埃?？蛇x地，所述第二介質(zhì)層的厚度為1000-2000埃，包括依次形成在所述刻蝕停止層表面的含碳氧化層和形成在含碳氧化層表面的保護(hù)層。可選地，所述保護(hù)層的材料是二氧化硅。 可選地，所述導(dǎo)電插塞的材料是鎢?？蛇x地，還包括所述導(dǎo)電插塞是多層結(jié)構(gòu)，還包括形成在補(bǔ)償金屬層表面的阻止層?？蛇x地，采用化學(xué)機(jī)械拋光的方法對(duì)所述金屬進(jìn)行平坦化處理，形成金屬柵。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供依據(jù)上述方法中任意一項(xiàng)所述的晶體管形成方法所形成的晶體管，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面具有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層具有第一開(kāi)口 ；填充滿所述開(kāi)口的填充金屬層；所述填充金屬層為雙層結(jié)構(gòu)，包括金屬柵和補(bǔ)償金屬層，所述金屬柵覆蓋所述開(kāi)口側(cè)壁和底部，所述金屬柵具有凹口，所述補(bǔ)償金屬層填充滿所述凹口 ；與所述填充金屬層電連接的導(dǎo)電插塞。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層的金屬層進(jìn)行平坦化處理，形成金屬柵之后，在所述金屬柵表面依次形成刻蝕停止層和第二介質(zhì)層，然后形成貫穿所述第二介質(zhì)層和刻蝕停止層的第二開(kāi)口，所述第二開(kāi)口暴露所述金屬柵，然后在所述金屬柵表面形成補(bǔ)償金屬層，所形成的補(bǔ)償金屬層能夠補(bǔ)償平坦化過(guò)程中造成的金屬柵表面的金屬材料損失，并因此避免由于金屬柵表面金屬材料損失而造成所形成的晶體管的性能下降；進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例中，所述金屬柵的材料選擇的是鋁，所述補(bǔ)償金屬層的材料是釕，并且選擇原子層沉積工藝形成所述補(bǔ)償金屬層，原子層沉積工藝具有很好的選擇性，補(bǔ)償金屬層只會(huì)形成在金屬柵極表面，而不會(huì)形成在其他非金屬材料的表面，并且所形成的補(bǔ)償金屬層與金屬柵之間的電學(xué)性能匹配，有利于提高所形成的器件的性能；進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例在刻蝕停止層表面形成含碳氧化層和保護(hù)層，因?yàn)楹佳趸瘜拥膋值小，所以可以降低寄生電容，提高器件性能，并且形成于含碳氧化層表面的保護(hù)層可以對(duì)含碳氧化層形成保護(hù)，防止含碳氧化層被損傷，從而進(jìn)一步提高所形成的器件的性能；再進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例中的導(dǎo)電插塞包括阻止層，所述阻止層可以防止形成導(dǎo)電插塞的金屬擴(kuò)散進(jìn)入補(bǔ)償金屬層和/或金屬柵，從而確保所形成的器件的性能不會(huì)因?qū)щ姴迦牟牧系臄U(kuò)散而受到影響。


圖I至圖3是現(xiàn)有的晶體管形成方法的剖面示意圖；圖4是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的晶體管形成方法的流程示意圖；圖5至圖11是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的晶體管形成方法的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式由背景技術(shù)可知，通過(guò)現(xiàn)有的晶體管形成方法所形成的晶體管的性能不夠好。發(fā)明人針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究，認(rèn)為由于鋁是一種非常軟的材料，所以在研磨時(shí)很容易對(duì)鋁產(chǎn)生損傷，比如在鋁的表面產(chǎn)生刮痕和腐蝕。如果刮痕和腐蝕產(chǎn)生在金屬柵的區(qū)域，所形成的器件的功能和可靠性會(huì)受到影響，請(qǐng)參考圖I和圖2，在采用化學(xué)機(jī)械拋光的方法對(duì)金屬層110進(jìn)行平坦化處理，形成金屬柵100的過(guò)程中，在金屬柵100的表面形成損傷160 ;請(qǐng)參考圖3，在后續(xù)形成導(dǎo)電插塞150的步驟中，所述導(dǎo)電插塞150會(huì)滲透到金屬柵100中。更嚴(yán)重的情況是，在采用刻蝕工藝在介質(zhì)層形成開(kāi)口的步驟中，所述開(kāi)口用于形成導(dǎo)電插塞，會(huì)刻穿金屬柵100,以至于后續(xù)形成的導(dǎo)電插塞150會(huì)貫穿金屬柵100,直接與柵介質(zhì)層(未示出)接觸，從而造成器件的失效。發(fā)明人經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究，在本發(fā)明的實(shí)施例中提供一種晶體管及其形成方法。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的晶體管的形成方法的流程示意圖，包括步驟S101，提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中形成有第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口中填充有金屬層，所述金屬層填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層；步驟S102，對(duì)所述金屬層進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一介質(zhì)層，形成金屬柵；步驟S103，在所述第一介質(zhì)層表面和金屬柵表面依次形成刻蝕停止層和位于刻蝕停止層表面的第二介質(zhì)層；步驟S104，形成貫穿所述第二介質(zhì)層和刻蝕停止層的第二開(kāi)口，所述第二開(kāi)口暴露所述金屬柵；步驟S105,在所暴露的金屬柵表面形成補(bǔ)償金屬層；步驟S106，在所述補(bǔ)償金屬層表面形成填充滿所述第二開(kāi)口的導(dǎo)電插塞。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施方式
的限制。執(zhí)行步驟S101，參考圖5，提供半導(dǎo)體襯底(未示出)，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中形成有第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口中填充有金屬層210，所述金屬層210填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層。在本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底是現(xiàn)有的硅襯底，或者SOI襯底，或者硅鍺襯底。所述第一介質(zhì)層包括側(cè)墻結(jié)構(gòu)和隔離介質(zhì)層。在本實(shí)施例中，所述金屬層210的材料是鋁。執(zhí)行步驟S102，參考圖6，對(duì)所述金屬層210進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一介質(zhì)層，形成金屬柵200。本實(shí)施例中，所述采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝對(duì)所述金屬層210進(jìn)行平坦化處理，形成金屬柵200。因?yàn)楸緦?shí)施例中，所述金屬柵200的材料是鋁，而鋁是一種比較軟的材料，所以所述化學(xué)機(jī)械拋光工藝中，會(huì)對(duì)金屬柵200造成損傷,在金屬柵200表面形成凹口 400。執(zhí)行步驟S103,參考圖7,在所述第一介質(zhì)層表面和金屬柵200表面依次形成刻蝕停止層220和位于刻蝕停止層220表面的第二介質(zhì)層230。在本實(shí)施例中，所述刻蝕停止層220的材料為氮化硅層，厚度為100-500埃。所述刻蝕停止層220可以在后續(xù)刻蝕第二介質(zhì)層230形成第二開(kāi)口的過(guò)程中，對(duì)金屬柵200進(jìn)行保護(hù)；此外，刻蝕停止層220可以對(duì)金屬柵200產(chǎn)生張應(yīng)力，改善金屬柵200的內(nèi)應(yīng)力。

所述第二介質(zhì)層230的厚度為1000-2000埃，包括形成在所述刻蝕停止層220表面的含碳氧化層和形成在含碳氧化層表面的保護(hù)層。所述含碳氧化層的k值比較小，所以可以降低寄生電容的值，從而提高器件的性能。形成于含碳氧化層表面的保護(hù)層的材料是以四乙氧基硅為前驅(qū)形成的二氧化硅，所述保護(hù)層中不含碳，結(jié)構(gòu)比較致密、并且比較硬，而含碳氧化層比較軟，并且易吸水，所以所述保護(hù)層可以對(duì)含碳氧化層形成保護(hù)，防止含碳氧化層被損傷以及吸水，從而進(jìn)一步提高所形成的器件的性能。執(zhí)行步驟S104，參考圖8和圖9，形成貫穿所述第二介質(zhì)層230和刻蝕停止層220的第二開(kāi)口 240，所述第二開(kāi)口 240暴露所述金屬柵200。形成所述第二開(kāi)口 240的步驟包括，在所述第二開(kāi)口 240表面形成光刻膠層250，所述光刻膠層含有與第二開(kāi)口 240位置相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口；以所述光刻膠層250為掩膜，刻蝕所述第二介質(zhì)層230，直至暴露所述刻蝕停止層220 ；去除所暴露的刻蝕停止層220，直至暴露金屬柵200，形成第二開(kāi)口 240?？蛇x地，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，所述光刻膠層250還具有與源區(qū)、漏區(qū)的位置相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口，沿著與源區(qū)、漏區(qū)的位置相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口依次刻蝕所述第二介質(zhì)層230、第一介質(zhì)層，直至暴露半導(dǎo)體襯底(未示出)，形成第三開(kāi)口 270，所述第三開(kāi)口 270用于在后續(xù)過(guò)程中形成與源、漏區(qū)電連接的導(dǎo)電插塞。在本實(shí)施例中，采用干法刻蝕工藝依次刻蝕所述第二介質(zhì)層230、所述刻蝕停止層220，形成第二開(kāi)口 240。執(zhí)行步驟S105，參考圖10，在所暴露的金屬柵200表面形成補(bǔ)償金屬層300。在本實(shí)施例中，采用氣相沉積工藝，比如原子層沉積工藝形成所述補(bǔ)償金屬層。所述補(bǔ)償金屬層的材料是貴金屬，比如銠、鈀、鋨等。在本實(shí)施例中，所述補(bǔ)償金屬層的材料選擇的是釕，所述補(bǔ)償金屬層的形成參數(shù)為溫度低于400攝氏度；金屬前驅(qū)物是 bis(cyclopentadienyl)rutheniu( 二茂釕)、tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,
5-heptanedionato) ruthenium( H (2, 2,6,6-四甲基-3, 5-庚二酮酸)釕(III))、tris (N,N，-di i sopropy lac-etami dinato) ruthenium (III)中的一種或者其混合物；生長(zhǎng)速率為0. 5-0. 9埃/周期。利用上述方法形成補(bǔ)償金屬層300的過(guò)程中，補(bǔ)償金屬層300只會(huì)形成在金屬柵200表面，而不會(huì)形成在其他非金屬材料的表面，即補(bǔ)償金屬層300具有很好的生長(zhǎng)選擇性；此外，金屬釕與鋁金屬性能匹配，所述補(bǔ)償金屬層300的材料選擇釕有利于提高所形成的器件的性能。在本實(shí)施例中，所述補(bǔ)償金屬層300的厚度是30-200埃。發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在所述補(bǔ)償金屬層300的厚度是30-200埃時(shí)，補(bǔ)償金屬層300足以填平在前述平坦化步驟中所形成的凹口 400 (見(jiàn)圖6)，即使所形成的凹口 400的深度小于30-200埃，因?yàn)獒懙膶?dǎo)電性能良好，所以不會(huì)影響到后續(xù)形成的導(dǎo)電插塞的連接功能，也就是說(shuō)不會(huì)對(duì)所形成的器件的性能產(chǎn)生影響。執(zhí)行步驟S106，參考圖11，在所述補(bǔ)償金屬層300表面形成填充滿所述第二開(kāi)口240的導(dǎo)電插塞250。在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電插塞250的材料是鶴,可以米用氣相沉積工藝,或者電鍍工藝形成填充滿所述開(kāi)口 240，并且覆蓋第二介質(zhì)層230的金屬鎢，然后對(duì)所述金屬鎢進(jìn)行 平坦化處理，比如化學(xué)機(jī)械拋光處理，形成填充滿所述第二開(kāi)口 240的導(dǎo)電插塞250。在其他實(shí)施例中，所述導(dǎo)電插塞250是多層結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)實(shí)施例,所述導(dǎo)電插塞250還包括形成在補(bǔ)償金屬層300表面的阻止層，所述阻止層的材料是氮化鈦。所述阻止層可以防止因?yàn)閷?dǎo)電插塞250中的金屬材料擴(kuò)散進(jìn)入補(bǔ)償金屬層300和/或金屬柵200,而對(duì)所形成的器件的性能產(chǎn)生影響。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，在形成導(dǎo)電插塞250的步驟中，還形成與源、漏區(qū)電連接的導(dǎo)電插塞280。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供通過(guò)本發(fā)明所提供的晶體管形成方法所形成的晶體管，請(qǐng)參考圖11，本發(fā)明所提供的晶體管包括半導(dǎo)體襯底(未示出)，所述半導(dǎo)體襯底表面具有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層具有第一開(kāi)口 ；填充滿所述開(kāi)口的填充金屬層；所述填充金屬層為雙層結(jié)構(gòu)，包括金屬柵200和補(bǔ)償金屬層300，所述金屬柵200覆蓋所述開(kāi)口側(cè)壁和底部，所述金屬柵200具有凹口，所述補(bǔ)償金屬層300填充滿所述凹口 ；與所述填充金屬層電連接的導(dǎo)電插塞250。綜上，本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層的金屬層進(jìn)行平坦化處理，形成金屬柵之后，在所述金屬柵表面依次形成刻蝕停止層和第二介質(zhì)層，然后形成貫穿所述第二介質(zhì)層和刻蝕停止層的第二開(kāi)口，所述第二開(kāi)口暴露所述金屬柵，然后在所述金屬柵表面形成補(bǔ)償金屬層，所形成的補(bǔ)償金屬層能夠補(bǔ)償平坦化過(guò)程中造成的金屬柵表面的金屬材料的損失，并因此避免由于金屬柵表面金屬材料損失而使所形成的晶體管的性能下降；進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例中，所述金屬柵的材料選擇的是鋁，所述補(bǔ)償金屬層的材料是釕，并且選擇原子層沉積工藝形成所述補(bǔ)償金屬層，原子層沉積工藝具有很好的選擇性，補(bǔ)償金屬層只會(huì)形成在金屬柵極表面，而不會(huì)形成在其他非金屬材料的表面，并且所形成的補(bǔ)償金屬層與金屬柵之間的電學(xué)性能匹配，有利于提高所形成的器件的性能；進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例在刻蝕停止層表面形成含碳氧化層和保護(hù)層，因?yàn)楹佳趸瘜拥膋值小，所以可以降低寄生電容的值，從而提高器件的性能。并且形成于含碳氧化層表面的保護(hù)層可以對(duì)含碳氧化層形成保護(hù)，防止含碳氧化層被損傷，從而進(jìn)一步提高所形成的器件的性能；
再進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例所形成的導(dǎo)電插塞具有阻止層，所述阻止層可以防止形成導(dǎo)電插塞的金屬擴(kuò)散進(jìn)入補(bǔ)償金屬層和/或金屬柵，從而確保所形成的器件的性能不會(huì)因?qū)щ姴迦牟牧系臄U(kuò)散而受到影響。 本發(fā)明的實(shí)施例雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí) 施例，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的實(shí)施例的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明的實(shí)施例技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明的實(shí)施例技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種晶體管形成方法，包括 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中形成有第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口中填充有金屬層，所述金屬層填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層； 對(duì)所述金屬層進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一介質(zhì)層，形成金屬柵；其特征在于，還包括 在所述第一介質(zhì)層表面和金屬柵表面依次形成刻蝕停止層和位于刻蝕停止層表面的第二介質(zhì)層； 形成貫穿所述第二介質(zhì)層和刻蝕停止層的第二開(kāi)口，所述第二開(kāi)口暴露所述金屬柵； 在所暴露的金屬柵表面形成補(bǔ)償金屬層； 在所述補(bǔ)償金屬層表面形成填充滿所述第二開(kāi)口的導(dǎo)電插塞。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述金屬柵的材料是鋁。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述補(bǔ)償金屬層的材料是釕。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述補(bǔ)償金屬層的形成工藝為原子層沉積工藝。
5.依據(jù)權(quán)利要求3所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述補(bǔ)償金屬層的形成參數(shù)為溫度低于400攝氏度；金屬前驅(qū)物是bis(cyclopentadienyl)ruthenium、 tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)ruthenium、 tris(N,N’ -diisopropylac-etamidinato) ruthenium (III)中的一種或者其混合物；生長(zhǎng)速率為0.5-0. 9埃/周期。
6.依據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述補(bǔ)償金屬層的厚度是30-200 埃。
7.依據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述刻蝕停止層的材料是氮化硅，厚度為100-500埃。
8.依據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述第二介質(zhì)層的厚度為1000-2000埃，包括依次形成在所述刻蝕停止層表面的含碳氧化層和形成在含碳氧化層表面的保護(hù)層。
9.依據(jù)權(quán)利要求8所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述保護(hù)層的材料是二氧化硅。
10.依據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電插塞的材料是鎢。
11.依據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體管形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電插塞是多層結(jié)構(gòu)，還包括形成在補(bǔ)償金屬層表面的阻止層。
12.依據(jù)權(quán)利要求I所述的晶體管形成方法，其特征在于，采用化學(xué)機(jī)械拋光的方法對(duì)所述金屬層進(jìn)行平坦化處理，形成金屬柵。
13.一種依據(jù)上述晶體管形成方法中任意一項(xiàng)所形成的晶體管，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面具有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層具有第一開(kāi)口 ；填充滿所述開(kāi)口的填充金屬層；其特征在于， 所述填充金屬層為雙層結(jié)構(gòu)，包括金屬柵和補(bǔ)償金屬層，所述金屬柵覆蓋所述開(kāi)口側(cè)壁和底部，所述金屬柵具有凹口，所述補(bǔ)償金屬層填充滿所述凹口 ；與所述填充金屬層電連接的導(dǎo) 電插塞。
全文摘要
一種晶體管形成方法，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層中形成有第一開(kāi)口，所述第一開(kāi)口中填充有金屬層，所述金屬層填滿所述第一開(kāi)口并覆蓋所述第一介質(zhì)層；對(duì)所述金屬層進(jìn)行平坦化處理，直至暴露所述第一介質(zhì)層，形成金屬柵；在所述第一介質(zhì)層表面和金屬柵表面依次形成刻蝕停止層和位于刻蝕停止層表面的第二介質(zhì)層；還包括形成貫穿所述第二介質(zhì)層和刻蝕停止層的第二開(kāi)口，所述第二開(kāi)口暴露所述金屬柵；在所暴露的金屬柵表面形成補(bǔ)償金屬層；在所述補(bǔ)償金屬層表面形成填充滿所述第二開(kāi)口的導(dǎo)電插塞。本發(fā)明還提供通過(guò)上述方法所形成的晶體管，通過(guò)本發(fā)明可以提高晶體管的性能。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102800592SQ201110136678
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者蔣莉, 黎銘琦 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司