[發明專利]晶體管的形成方法

在審

• 申請號: 201210364951.8
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103681344A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 何有豐
• 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: H01L21/336
• 分類號: 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

1.一種晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面具有柵極結構；

形成覆蓋所述柵極結構和半導體襯底表面的氧化硅層；

去除半導體襯底表面的氧化硅層；

在去除半導體襯底表面的氧化硅層之后，形成覆蓋所述半導體襯底、柵極結構和氧化硅層表面的氮化硅層；

去除半導體襯底表面和柵極結構頂部的氮化硅層，形成第一氮化硅側墻；

在形成第一氮化硅側墻之后，在柵極結構兩側的半導體襯底內形成應力層。

2.如權利要求1所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述去除半導體襯底表面的氧化硅層的工藝為第一各向異性的干法刻蝕工藝，所述去除半導體襯底表面和柵極結構頂部的氮化硅層的工藝為第二各向異性的干法刻蝕工藝。

3.如權利要求2所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一各向異性的干法刻蝕工藝包括第一主刻蝕、和第一主刻蝕之后的第一過刻蝕；所述第二各向異性的干法刻蝕工藝包括第二主刻蝕、和第二主刻蝕之后的第二過刻蝕。

4.如權利要求3所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一主刻蝕工藝的氣體包括CHF₃和He，時間為5秒~45秒。

5.如權利要求3所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二主刻蝕工藝的氣體包括CF₄和O₂，時間為10秒~45秒。

6.如權利要求1所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述氧化硅層的厚度為10埃-15埃，所述氮化硅層的厚度為50埃-300埃。

7.如權利要求1所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述應力層的材料為硅鍺或碳化硅。

8.如權利要求1所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述應力層的側壁與半導體襯底表面呈“Σ”型。

9.如權利要求8所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述應力層的形成工藝為：以柵極結構和第一氮化硅側墻為掩膜，采用各項異性的干法刻蝕工藝在柵極結構兩側的半導體襯底內形成開口，所述開口的側壁與半導體襯底表面垂直；采用各向異性的濕法刻蝕工藝刻蝕所述開口，使所述開口的側壁向半導體襯底內延伸，使所述開口的側壁與半導體襯底的表面呈“Σ”形；在所述各向異性的干法刻蝕后，采用選擇性外延沉積工藝在所述開口內形成應力層。

10.如權利要求9所述晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在所述各項異性的濕法刻蝕工藝之后，對半導體襯底、柵極結構和第一氮化硅側墻表面進行清洗，所述清洗工藝的清洗液包含有氫氟酸。

11.如權利要求1所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵極結構包括：半導體襯底表面的柵介質層，位于所述柵介質層表面的柵電極層，以及位于柵電極層表面的掩膜層。

12.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的材料為高K介質材料或氧化硅，所述柵電極層的材料為多晶硅。

13.如權利要求12所述晶體管的形成方法，其特征在于，當所述柵介質層的材料為高K介質材料時，所述柵極結構還包括：位于所述柵介質層和柵電極層兩側的保護側墻，所述保護側墻的材料為氮化硅。

14.如權利要求12所述晶體管的形成方法，其特征在于，當所述柵介質層的材料為高K介質材料時，在形成應力層之后，去除所述柵電極層，并在所述柵電極層的位置形成金屬柵電極。

15.如權利要求1所述晶體管的形成方法，其特征在于，在形成應力層之后，在所述半導體襯底和柵極結構兩側形成第二氮化硅側墻。

16.如權利要求15所述晶體管的形成方法，其特征在于，在形成應力層之后，形成第二氮化硅側墻之前，去除第一氮化硅側墻。

17.如權利要求15所述晶體管的形成方法，其特征在于，以所述第二氮化硅側墻和柵極結構為掩膜，對應力層進行離子注入，形成源區和漏區。