晶體管的形成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體領域，具體涉及一種晶體管的形成方法。
【背景技術】
[0002]在晶體管的高K介質/后金屬柵工程中，在襯底上形成多個偽柵結構以后，需要在多個偽柵結構之間填充層間介質層，在去除偽柵后，層間介質層形成具有對應偽柵形狀的開口，在開口中填充金屬柵極，以形成高K介質/后金屬柵結構。
[0003]隨著集成電路上的晶體管密度的不斷提高，金屬柵極的尺寸、金屬柵極之間的間距也不斷縮小，相應地偽柵結構的間距也不斷縮小，在多個偽柵結構之間填充層間介質層的過程中，層間介質層很難填充到多個偽柵結構之間較小的間距中，這樣形成的層間介質層形貌不平整，并且在層間介質層中很容易產生空隙(void)。
[0004]如果層間介質層中產生空隙，則容易產生漏電流從而使晶體管性能降低。此外，在形貌不平整，具有空隙的層間介質層中填充金屬柵極，可能造成金屬柵極高度不齊平、金屬滲入層間介質層中空隙等缺陷。
[0005]因此，如何提高層間介質層在偽柵結構之間中的填充效果，形成高質量且形貌平整的層間介質層，成為本領域技術人員亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006]本發明解決的問題是提供一種晶體管形成方法，提高層間介質層在偽柵結構之間的填充效果，形成高質量且形貌平整的層間介質層。
[0007]為解決上述問題，本發明提供一種晶體管形成方法，包括:
[0008]提供襯底；
[0009]在所述襯底上形成多個偽柵結構，所述偽柵結構包括偽柵；
[0010]在所述偽柵結構露出的襯底中形成源區、漏區；
[0011]采用流體化學氣相沉積法，在所述偽柵結構之間填充第一介質層，使第一介質層低于所述偽柵結構；
[0012]在所述偽柵結構以及第一介質層上形成第二介質層，使所述第二介質層的表面與偽柵結構中的偽柵表面齊平，所述第二介質層的致密性高于所述第一介質層的致密性；
[0013]去除偽柵結構中的偽柵，形成開口 ；
[0014]在所述開口中形成金屬柵極。
[0015]可選的，在所述偽柵結構之間填充第一介質層的步驟包括:
[0016]采用流體化學氣相沉積法在所述偽柵結構之間填充第一介質層，并使所述第一介質層高于偽柵結構；
[0017]對所述第一介質層進行固化處理；
[0018]平坦化固化處理后的所述第一介質層，使第一介質層與偽柵結構齊平；
[0019]對第一介質層進行回刻，去除部分厚度的第一介質層，使剩余的第一介質層低于所述偽柵結構。
[0020]可選的，在所述偽柵結構之間填充第一介質層，并使所述第一介質層高于偽柵結構的步驟中，填充的所述第一介質層的厚度在500埃到2000埃的范圍內。
[0021]可選的，在去掉部分厚度的第一介質層使所述第一介質層低于偽柵結構的步驟中，去掉的第一介質層的厚度在200埃到300埃的范圍內。
[0022]可選的，采用流體化學氣相沉積法在所述偽柵結構之間填充第一介質層的步驟中，所述第一介質層的材料為氧化硅。
[0023]可選的，在反應腔室內進行所述形成第一介質層的步驟，在所述偽柵結構之間填充以氧化硅為材料的第一介質層的步驟包括:反應腔室內通入包括三甲硅胺氣體、氨氣、氫氣、氧氣和水的反應物。
[0024]可選的，在反應腔室中進行所述固化處理，固化處理包括:
[0025]在反應腔室中通入臭氧；
[0026]使反應腔室中的溫度在400攝氏度到600攝氏度的范圍內，以進行退火。
[0027]可選的，對所述第一介質層進行固化處理的步驟還包括:在退火之后，向反應腔室中通入氧氣和水。
[0028]可選的，在使第一介質層與偽柵結構齊平之后，對第一介質層進行回刻之前，還包括:對所述第一介質層進行娃摻雜。
[0029]可選的，在所述偽柵結構以及第一介質層上形成第二介質層，使所述第二介質層的表面與偽柵結構中的偽柵表面齊平的步驟包括:
[0030]采用化學氣相沉積法，在所述剩余的第一介質層表面以及偽柵結構表面形成高于偽柵結構的第二介質層；
[0031 ] 對所述第二介質層進行硅摻雜；
[0032]平坦化所述第二介質層，直至露出偽柵的表面。
[0033]可選的，在所述剩余的第一介質層表面以及偽柵結構表面形成高于偽柵結構的第二介質層的步驟中:所述第二介質層的厚度在300埃到500埃的范圍內。
[0034]可選的，所述第二介質層的材料為氧化硅。
[0035]可選的，在提供襯底之后，形成偽柵結構之前，還包括在襯底上形成鰭；
[0036]在所述襯底上形成多個偽柵結構的步驟包括:在所述鰭上形成多個橫跨所述鰭的偽柵結構。
[0037]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:
[0038]采用流體化學氣相沉積法，在所述偽柵結構之間填充第一介質層，流體化學氣相沉積法填充的第一介質層具有良好的填充能力，從而在填充于偽柵結構之間時不容易產生空隙等缺陷，在所述偽柵結構以及第一介質層上形成與偽柵結構中的偽柵齊平的第二介質層，所述第二介質層的致密性高于所述第一介質層的致密性，使得第二介質層的硬度及抗刻蝕能力較強，在之后的后續步驟中第二介質層的能夠保持較好的形貌，從而使得后續能夠形成高度較為統一的金屬柵極，保證晶體管的質量。
[0039]進一步，第一介質層為氧化硅，在填充與所述偽柵結構齊平的第一介質層之后，去掉部分第一介質層使所述第一介質層低于偽柵結構之前，還包括:對所述第一介質層進行硅摻雜，經過硅摻雜的第一介質層硬度和抗刻蝕能力更強，減少金屬柵極高度不齊平等缺陷的廣生，以提聞晶體管的質量。
[0040]進一步，第二介質層為氧化硅，在所述第一介質層表面以及偽柵結構表面形成第二介質層以后，對所述第二介質層進行硅摻雜。這樣經過硅摻雜的第二介質層的硬度和抗刻蝕能力更強，減少金屬柵極高度不齊平等缺陷的產生，以提高晶體管的質量。
【附圖說明】
[0041]圖1至圖10為本發明晶體管形成方法一實施例的各個步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0042]現有在晶體管的高K介質/后金屬柵工程中，在多個偽柵結構之間填充層間介質層的過程中，層間介質層很難填充到多個偽柵結構之間較小的間距中，這樣形成的層間介質層形貌不平整，并且在層間介質層中很容易產生空隙等缺陷。
[0043]為了解決上述技術問題，本發明提供一種晶體管形成方法。采用流體化學氣相沉積法，在所述偽柵結構之間填充第一介質層，流體化學氣相沉積法填充的第一介質層在初始具有流動性，能夠較好地填充于偽柵結構之間，并且不容易產生空隙等缺陷，然后去掉部分第一介質層，在所述偽柵結構以及第一介質層上形成與偽柵結構齊平的第二介質層，第二介質層的硬度及抗刻蝕能力較強，后續步驟中第二介質層的上表面能夠保持較好的形貌，從而可以獲得高度較為統一的金屬柵極，保證晶體管的質量。
[0044]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。
[0045]參考圖1至圖10為本發明晶體管形成方法一實施例的各個步驟的示意圖。需要說明的是，在本實施例中，所述晶體管為CMOS，但是不應因此限制本發明晶體管形成方法所形成的晶體管類型，在其他實施例中，本發明晶體管形成方法還可以用于形成鰭式場效應晶體管。
[0046]參考圖1，提供襯底100。
[0047]在本實施例中，所述襯底100為硅襯底，在其他實施例中，所述襯底100還可以為鍺硅襯底或絕緣體上硅襯底等其它半導體襯底，對此本發明不做任何限制。
[0048]具體地，在本實施例中，在所述襯底100上同時形成NMOS管與PMOS管，所以在提供襯底100后，還需要在襯底100中形成隔離結構101，將襯底100分為NMOS襯底區與PMOS襯底區。所述隔離結構101為淺溝槽隔離結構，在其他實施例中，所述隔離結構還可以為局部氧化隔離。所述隔離結構101用于隔離NMOS管與PMOS管。在其他實施例中，也可以不形成所述隔離結構101。
[0049]繼續參考圖1，在所述襯