[發明專利]晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201110340617.4
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN103094340A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 涂火金;三重野文健
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種晶體管，包括：

半導體襯底；

位于所述半導體襯底表面的柵極結構；

其特征在于，還包括：

位于所述柵極結構兩側的半導體襯底內的溝槽，所述溝槽的底部為V形；

位于所述溝槽內的應力層。

2.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述溝槽的剖面形狀為鉆石形。

3.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述溝槽的深度為

4.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述應力層包括：位于所述溝槽表面的過渡層；位于所述過渡層表面且與所述溝槽的表面齊平的本征層，所述過渡層產生的應力小于所述本征層產生的應力。

5.如權利要求4所述的晶體管，其特征在于，所述過渡層的厚度為

6.如權利要求1或4所述的晶體管，其特征在于，所述應力層的材料為SiGe或SiC。

7.如權利要求4所述的晶體管，其特征在于，所述過渡層中Ge或C的原子百分比含量為0％-25％；所述本征層中Ge或C的原子百分比含量為20％-45％。

8.一種晶體管的形成方法，包括：

提供半導體襯底；

形成位于所述半導體襯底表面的柵極結構；

其特征在于，還包括：

在所述柵極結構兩側的所述半導體襯底內形成溝槽，所述溝槽的底部為V形；

在所述溝槽內形成應力層。

9.如權利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述溝槽的形成步驟包括：采用干法刻蝕工藝刻蝕所述柵極結構兩側的半導體襯底，形成開口，所述開口的側壁垂直于所述半導體襯底表面；采用濕法刻蝕工藝繼續刻蝕所述開口的半導體襯底，形成底部為V形的溝槽。

10.如權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述干法刻蝕工藝的參數范圍為：壓力為5-50mTorr；功率為400-750W；CF₄的氣體流量為20-200sccm；HBr的氣體流量為50-1000sccm；He的氣體流量為200-1000sccm；O₂的氣體流量為5-20sccm；溫度為40-80℃；偏置電壓為100-250V；刻蝕時間為20-80S。

11.如權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝采用的化學試劑為堿性。

12.如權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝的參數范圍為：化學試劑為TMAH或NH₃.H₂O，所述化學試劑中TMAH或NH₃.H₂O的質量百分比為1％-5％；溫度為20-100℃；刻蝕時間為30-100S。

13.如權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述開口的深度為所述溝槽的深度為

14.如權利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述應力層采用的反應氣體包括H₂、HCl、GeH₄、SiH₄和B₂H₆；或者包括H₂、HCl、GeH₄、DCS、B₂H₆；或者包括H₂、HCl、GeH₄、SiH₄和BH₃；或者包括H₂、HCl、GeH₄、DCS和BH₃。

15.如權利要求14所述的晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述應力層的工藝參數包括：溫度為500-800℃；壓力為1-50Torr；H₂的氣體流量1-50slm；DCS、SiH₄、HCl、GeH₄、B₂H₆、BH₃的氣體流量為1-200sccm。

16.如權利要求8所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在形成應力層之前對所述半導體襯底表面及溝槽進行清洗，所述清洗采用的試劑為RCA和DHF。