[發明專利]晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201210378716.6
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN103715089A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 隋運奇;李鳳蓮
• 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；

以所述柵極結構為掩膜，在所述柵極結構兩側的半導體襯底內形成開口；

在所述開口的底部表面、以及靠近底部的部分側壁表面形成摻雜材料層，所述摻雜材料層暴露出所述開口靠近半導體襯底表面的部分側壁表面，所述摻雜材料層內含有摻雜離子；

對所述摻雜材料層進行熱退火，使所述摻雜材料層中的摻雜離子自所述開口的底部、和靠近底部的部分側壁表面擴散入半導體襯底內，在所述開口內由所述摻雜材料層覆蓋的半導體襯底表面形成摻雜層；

在所述熱退火工藝之后，去除剩余的摻雜材料層；

在去除剩余的摻雜材料層之后，在所述開口內形成應力層。

2.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述摻雜離子為p型離子或n型離子，所述p型離子包括硼離子或銦離子，所述n型離子包括磷離子或砷離子。

3.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述摻雜材料層的厚度等于或小于5納米，材料包括含有p型離子的分子、或含有n型離子的分子。

4.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述摻雜材料層內摻雜離子的濃度為10¹⁵原子/立方厘米-10²¹原子/立方厘米。

5.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述摻雜材料層的形成工藝為磁控濺射工藝。

6.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述磁控濺射工藝的氣壓為0.1帕-10帕，電源頻率30兆赫茲-40兆赫茲，功率密度為1瓦/平方厘米-40瓦/平方厘米，加速電壓為300伏-400伏，濺射氣體為氬氣或氧氣。

7.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述熱退火為激光熱退火、尖峰退火或高溫退火，所述熱退火的溫度為600攝氏度-1500攝氏度，時間為20秒-80秒。

8.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述去除剩余的摻雜材料層的工藝為濕法刻蝕或干法刻蝕工藝。

9.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述開口的形狀為

“U”形或“Σ”形。

10.如權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述開口的形狀為

“U”形時，所述開口的形成工藝為：以柵極結構為掩膜，采用各向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，所述開口的側壁和底部平整，使所述開口呈“U”形。

11.如權利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述開口的形狀為

“Σ”形時，所述開口的形成工藝為：以柵極結構為掩膜，采用各向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。

12.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述應力層的材料為硅鍺或碳化硅，形成工藝為選擇性外延沉積工藝。

13.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵極結構包括：位于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，以及位于所述柵介質層和柵電極層兩側的側墻。

14.如權利要求13所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的材料為氧化硅時，所述柵電極層的材料為多晶硅。

15.如權利要求13所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的材料為高K介質層時，在所述柵電極層的材料為金屬。

16.如權利要求13所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述側墻結構包括第一側墻、以及第一側墻外側的第二側墻，所述第一側墻的材料為氧化硅，所述第二側墻的材料為氮化硅。

17.如權利要求16所述的晶體管的形成方法，其特征在于，在形成應力層之后，去除所述第二側墻。