晶体管的形成方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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】
[0007]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，提闻晶体管的性能。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种晶体管的形成方法，包括:
[0009]提供衬底；
[0010]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；
[0011]在所述衬底以及所述源极、漏极和栅极上覆盖介质层；
[0012]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；
[0013]在所述第一接触孔底部形成接触层；
[0014]在所述第一接触孔内壁及所述接触层表面覆盖保护层；
[0015]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；
[0016]去除第一接触孔底部的保护层；
[0017]在所述第一接触孔、第二接触孔内形成导电插塞。
[0018]可选的，所述衬底为硅衬底，形成所述源极、漏极的步骤包括:
[0019]在所述硅衬底中源极、漏极的对应位置处形成凹槽；
[0020]在所述凹槽中填充锗硅材料，以形成所述源极、漏极。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]可选的，形成所述保护层的步骤包括:所述保护层的材料为为氧化硅或氮化硅中的一种或多种。
[0024]可选的，形成所述保护层的步骤包括:所述保护层的结构为单层结构或堆叠结构。
[0025]可选的，形成所述保护层的步骤包括:所述保护层的厚度为2纳米至8纳米。
[0026]可选的，形成第二接触孔之前还需要在所述第一接触孔内及所述介质层表面形成有机抗蚀剂层。
[0027]可选的，形成所述有机抗蚀剂层的具体工艺包括:采用化学气相沉积法形成所述有机抗蚀剂层。
[0028]可选的，形成第二接触孔之后还需要去除所述第一接触孔内及所述介质层表面的有机抗蚀剂层。
[0029]可选的，去除第一接触孔底部的保护层的步骤包括:对所述第一接触孔、第二接触孔进行氩离子轰击，以去除第一接触孔底部的保护层
[0030]可选的，形成所述导电插塞的步骤包括:在所述第一接触孔、第二接触孔的内壁及底部形成钛和氮化钛构成的扩散阻挡层，再在所述第一接触孔、第二接触孔中形成导电层并对所述导电层表面进行化学机械研磨。
[0031]可选的，所述导电层的材料为金属。
[0032]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0033]在形成源、漏极上的第一接触孔与形成栅极上的第二接触孔之间增加了一道形成保护层的工序，所述保护层能够起到在后续工艺中保护第一接触孔底部接触层不受到刻蚀、清洗、灰化等工艺影响的作用，保证导电插塞与源、漏极之间良好的电连接。
[0034]进一步，所述保护层为采用原子层沉积法形成的氮化物或氧化物或是氮化物与氧化物的堆叠结构，采用原子层沉积法可以使形成得保护层具有好的保形性，可以完好的覆盖于较深的第一接触孔的侧壁，并且不形成针孔，并且采用原子层沉积法可以在纳米尺度下精确的控制形成的保护层的厚度。
【附图说明】
[0035]图1是本发明晶体管的形成方法一实施例的流程图；
[0036]图2?图9是图1中形成方法的各个步骤晶体管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]针对【背景技术】提到的接触孔内硅化物接触层容易受到损伤的问题，对晶体管中接触孔的形成方法进行了分析，在形成栅极接触孔之前，需要在源漏极接触孔内填充有机抗蚀剂层，为栅极接触孔的光刻提供平整的表面，在之后去除源漏极接触孔内的有机抗蚀剂层的过程中，容易对源漏极接触孔底部的接触层造成损伤。此外，向栅极接触孔、源漏极接触孔内填充导电层之前，需要对栅极接触孔、源漏极接触孔内部进行清洗，清洗所使用的清洗剂也会损伤所述硅化物接触层。
[0038]在形成栅极接触孔与形成源漏极接触孔之间增加一道形成保护层的工序，所述保护层能够起到在后续工艺中保护第一接触孔底部接触层不受到刻蚀、清洗、灰化等工艺影响的作用，保证导电插塞与源、漏极之间良好的电连接。
[0039]为此，本发明提供一种晶体管的形成方法，参考图1，包括如下步骤:
[0040]步骤SI，提供衬底；
[0041]步骤S2，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；
[0042]步骤S3，在所述衬底以及所述源极、漏极和栅极上覆盖介质层；
[0043]步骤S4，在所述介质层中形成接触孔，使所述接触孔露出源极、漏极；
[0044]步骤S5，在所述第一接触孔底部形成接触层；
[0045]步骤S6，在所述第一接触孔内壁及所述接触层表面覆盖保护层；
[0046]步骤S7，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；
[0047]步骤S8，去除第一接触孔底部的保护层；
[0048]步骤S9，在所述第一接触孔、第二接触孔内形成导电插塞。
[0049]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0050]参见图2?图9，示意了本发明晶体管的形成方法一实施例各个步骤晶体管的结构。
[0051]参考图2，执行步骤SI，提供衬底100。本实施例中，所述衬底100是硅衬底，但本发明对此不做限制，还可以采用其它现有技术中所采用的衬底材料来形成所述衬底100。
[0052]继续参考图2，执行步骤S2，在所述衬底100中形成源极110、漏极120，以及位于所述衬底100上的栅极130。
[0053]本实施例以PMOS型的晶体管为例，在衬底100上形成栅极130，之后以栅极130对衬底100进行P型掺杂，以在所述衬底100中形成P型的源极110、漏极120。
[0054]在本实施例中，所述源极110、漏极120采用应力锗硅形成。具体地，形成源极110、漏极120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，对所述锗硅材料进行P型掺杂，以形成所述源极、漏极。但本发明对是否采用应力材料形成源极110、漏极12并不作限制。
[0055]在本实施例中，所述栅极130为金属栅极。具体地，所述金属栅极130两侧设置有侧墙131，所述金属栅极130与所述衬底100之间设置有高K材料形成的绝缘层132。但本发明对栅极130、绝缘层132的材料不做限制。
[0056]在本实施例中，衬底100中还可以设有隔离结构101，在本实施例中，所述隔离结构101为浅槽隔离结构。但是，本发明对是否形成隔离结构101或者是隔离结构101的类型不作限制，所述隔离结构101还可以是其它隔离结构类型例如局部场氧化隔离。
[0057]参考图3，执行步骤S3，在所述衬底100以及所述源极110、漏极120和栅极130上覆盖介质层30。
[0058]在本实施例中，所述介质层30包括:
[0059]氧化物隔离层90，覆盖于所述隔离结构101、源极110、漏极120和栅极130上；依次设于所述氧化物隔离层90上的停止层80、氧化物隔离层70。
[0060]结合参考图3和图4，执行步骤S4，在所述介质层80中形成第一接触孔140，使所述第一接触孔140露出源极110、漏极120。
[0061 ] 在本实施例中，在所述介质层30上形成硬掩模层50，还在所述硬掩模层50上形成图案化的光刻胶层40。
[0062]之后，刻蚀将图案化的光刻胶层40的图案转移到硬掩模层50中，形成图案化的硬掩模层50 ;之后以图案化的硬掩模层50为掩模，通过刻蚀的方去除部分的介质层30材料，直到露出源极110以及漏极120为止，以形成第一接触孔140。
[0063]进一步的，去除所述硬掩模层50以及光刻胶层40，使所述介质层30的表面露出。
[0064]参考图5，执行步骤S5，在所述第一接触孔140底