晶體管的形成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體領域，具體涉及一種晶體管的形成方法。
【背景技術】
[0002]為提高晶體管的性能，現有技術發(fā)展了高K介質層/金屬柵極結構的晶體管。通常采用后金屬柵工藝形成金屬柵極。
[0003]具體地，后金屬柵工藝的步驟包括:先在襯底上覆蓋多晶硅層，在對多晶硅層進行刻蝕，形成偽柵；然后在偽柵之間填充層間介質層，再通過刻蝕去除層間介質層中的偽柵，以在所述偽柵原位置處形成開口，之后在所述開口中填充金屬材料，以形成金屬柵極。
[0004]然而，在對多晶硅層進行刻蝕，形成偽柵的步驟中，刻蝕工藝可能使得偽柵形成不規(guī)則的形貌。此外，在去除偽柵的刻蝕中，去除偽柵的刻蝕還可能對開口的形貌產生不良影響，這樣兩次的刻蝕過程的工藝因素都可能都造成開口的形貌變差(例如開口的側壁可能形成階梯狀等不規(guī)則的形貌)，使在開口中形成的金屬柵極形貌變差的概率增大，對具有金屬柵極的晶體管的性能產生不利影響。還需要說明的是，在偽柵之間填充層間介質層之后，去除偽柵之前需要對層間介質層進行化學機械研磨，使所述層間介質層與所述偽柵表面相齊平，以便于去除所述偽柵。然而，在進行化學機械研磨的過程中，污染物容易進入層間介質層和偽柵結構中，對層間介質層和偽柵結構造成污染，從而容易在去除偽柵時在開口中形成污染物，進而會影響具有金屬柵極的晶體管的可靠性。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是提供一種晶體管形成方法，提高晶體管的性能。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶體管形成方法，包括:
[0007]提供襯底；
[0008]在所述襯底中形成源區(qū)、漏區(qū)，所述源區(qū)與漏區(qū)之間的襯底作為溝道區(qū)；
[0009]在所述襯底上形成覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)以及溝道區(qū)的犧牲層；
[0010]對所述犧牲層進行圖形化，以在犧牲層中形成露出所述溝道區(qū)的開口 ；
[0011]在所述開口中形成金屬柵極；
[0012]去除剩余的犧牲層。
[0013]可選的，在所述襯底表面形成犧牲層的步驟中，所述犧牲層的材料為氫倍半硅氧燒。
[0014]可選的，采用沉積或旋涂的方法形成氫倍半硅氧烷的犧牲層。
[0015]可選的，在犧牲層中形成露出所述溝道區(qū)的開口的步驟包括:
[0016]在所述犧牲層表面形成條形光刻膠，所述條形光刻膠與所述開口位置相對應；
[0017]對所述條形光刻膠露出的部分犧牲層進行曝光處理，使所述條形光刻膠露出的部分犧牲層的材料發(fā)生轉化；
[0018]去除所述條形光刻膠遮擋的未轉化的犧牲層，以形成所述開口。
[0019]可選的，所述犧牲層的材料為氫倍半硅氧烷，對所述條形光刻膠露出的部分犧牲層進行曝光處理，所述條形光刻膠露出的部分犧牲層的材料轉化為硅的氧化物。
[0020]可選的，對所述條形光刻膠露出部分犧牲層進行曝光處理的步驟包括:對所述條形光刻膠露出部分犧牲層進行電子束曝光或紫外曝光。
[0021]可選的，所述晶體管為鰭式場效應晶體管，在襯底中形成源區(qū)、漏區(qū)，源區(qū)與漏區(qū)之間的襯底作為溝道區(qū)的步驟包括:
[0022]刻蝕襯底以在所述襯底上形成鰭部，所述鰭部用于形成所述溝道區(qū)，對所述鰭部兩端進行摻雜，以形成源漏區(qū)；
[0023]在所述襯底上形成覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)以及溝道區(qū)的犧牲層的步驟包括:形成覆蓋所述鰭部的犧牲層；
[0024]在犧牲層中形成露出所述溝道區(qū)的開口的步驟包括:形成延伸方向與所述鰭部垂直的條形開口；
[0025]在所述開口中形成金屬柵極的步驟包括:形成橫跨于所述鰭部的金屬柵極。
[0026]可選的，在所述襯底上形成鰭部以后，形成源漏區(qū)之前，在所述襯底上形成位于鰭部之間的隔離結構，使所述鰭部高于所述隔離結構。
[0027]可選的，所述鰭部露出隔離結構的高度在30納米到60納米的范圍內。
[0028]可選的，所述犧牲層的厚度在100納米到250納米的范圍內。
[0029]可選的，所述犧牲層的材料為氫倍半硅氧烷，在去除未轉化的犧牲層，以形成所述開口的步驟中，采用四甲基氫氧化銨溶液去除所述未轉化的犧牲層。
[0030]可選的，在形成所述開口以后，在所述開口中形成金屬柵極之前，在所述開口內壁以及犧牲層表面形成介質層。
[0031]可選的，在所述開口中形成金屬柵極的步驟包括:
[0032]在所述開口內部以及犧牲層表面的介質層上方形成金屬層；
[0033]對所述金屬層進行化學機械研磨，直到去除犧牲層表面的金屬層與介質層，位于所述開口中的金屬層用于形成金屬柵極。
[0034]可選的，所述晶體管為CMOS，在襯底中形成源區(qū)、漏區(qū)，源區(qū)與漏區(qū)之間的襯底作為溝道區(qū)的步驟包括:
[0035]對所述襯底進行源漏摻雜，以在所述襯底中形成源區(qū)、漏區(qū)，位于源區(qū)、漏區(qū)的襯底為所述溝道區(qū)；
[0036]在所述襯底上形成覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)以及溝道區(qū)的犧牲層的步驟包括:在所述襯底上覆蓋所述犧牲層；
[0037]在犧牲層中形成露出所述溝道區(qū)的開口的步驟包括:形成延伸方向與所述溝道區(qū)延伸方向相同的開口；
[0038]在所述開口中形成金屬柵極的步驟包括:形成位于所述源區(qū)、漏區(qū)之間溝道區(qū)上的、延伸方向與所述溝道區(qū)延伸方向相同的金屬柵極。
[0039]與現有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點:
[0040]在本發(fā)明晶體管的形成方法形成金屬柵極的過程中，采用形成于犧牲層中的開口形成所述金屬柵極，省去了形成偽柵結構的步驟，在形成開口的過程中僅進行一次刻蝕工藝，減小了刻蝕工藝對開口形貌的影響，可形成形貌較好的開口，從而可以使形成于所述開口中的金屬柵極具有較好的形貌，進而提高了具有所述金屬柵極的晶體管的性能。
[0041]在所述犧牲層中形成的開口用于定義金屬柵極的尺寸和位置，在所述犧牲層中形成開口之前，所述犧牲層無需化學機械研磨處理，因此，犧牲層以及開口內的污染物較少，在犧牲層中開口內形成的金屬柵極性能較好。
[0042]進一步，所述犧牲層的材料為氫倍半硅氧烷，在犧牲層中形成露出所述溝道區(qū)的開口的步驟包括:在所述犧牲層表面形成條形光刻膠，所述條形光刻膠與所述開口位置相對應；對所述條形光刻膠露出的部分犧牲層進行曝光處理，所述條形光刻膠露出的部分犧牲層的材料發(fā)生轉化；去除未轉化的犧牲層，以形成所述開口。對部分犧牲層進行曝光處理的過程中，條形光刻膠露出的氫倍半硅氧烷轉化為氧化硅，去除光刻膠后，采用四甲基氫氧化銨溶液去除剩余的氫倍半硅氧烷，四甲基氫氧化銨溶液對氫倍半硅氧烷和氧化硅的選擇比較高，基本不會對氧化硅造成損傷，因此能夠通過一步刻蝕將氫倍半硅氧烷去除干凈，并且去除氫倍半硅氧烷后所述開口的側壁較為平整，可以使在所述開口中形成的金屬柵極形貌更好。
【附圖說明】
[0043]圖1至圖18為本發(fā)明晶體管的形成方法一實施例中的各個步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0044]現有技術采用偽柵工藝形成金屬柵極在偽柵工藝中需要兩次刻蝕工藝，刻蝕工藝容易使金屬柵極的形貌變差，對金屬柵極以及晶體管的性能產生不利影響。
[0045]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種晶體管形成方法，包括:提供襯底；在襯底中形成源區(qū)、漏區(qū)，源區(qū)與漏區(qū)之間的襯底作為溝道區(qū)；在所述襯底上形成覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)以及溝道區(qū)的犧牲層；對所述犧牲層進行圖形化，以在犧牲層中形成露出所述溝道區(qū)的開口，在所述開口中形成金屬柵極；去除剩余的犧牲層。
[0046]在本發(fā)明晶體管的形成方法形成金屬柵極的過程中，采用形成于犧牲層中的開口形成所述金屬柵極，省去了形成偽柵結構的步驟，在形成開口的過程中僅進行一次刻蝕工藝，減小了刻蝕工藝對開口形貌的影響，可形成形貌較好的開口，從而可以使形成于所述開口中的金屬柵極具有較好的形貌，進而提高了具