[發明專利]晶體管的結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201210390802.9
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103730365B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 劉志建;吳姿錦;林鈺書;陳哲明;鄧文儀
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種晶體管的制作方法，包含：

提供一半導體基底，其上定義有一第一晶體管區域；

在該第一晶體管區域內形成至少一晶體管，該晶體管包括一柵極結構；

施行一低溫沉積制作工藝，形成一第一伸張應力層于該晶體管上，其中該低溫沉積制作工藝的溫度小于攝氏300度；

在施行該低溫沉積制作工藝之后，施行一高溫退火制作工藝，其中該高溫退火制作工藝的溫度高于該低溫沉積制作工藝的溫度至少攝氏150度，其中該第一伸張應力層在該高溫退火制作工藝后包括一包覆該柵極結構的弧狀部、至少一位于柵極結構側邊的該半導體基底上的延伸部以及一位于該弧狀部和該延伸部之間的交界部，其中該第一伸張應力層的厚度由該弧狀部及該延伸部往該交界部逐漸變薄；以及

在該第一伸張應力層上形成一第二伸張應力層，其中該第一伸張應力層的伸張應力值低于該第二伸張應力層的伸張應力值。

2.如權利要求1所述的制作方法，其中該晶體管包含一位于該半導體基底上的柵極結構，且該第一伸張應力層會分別包覆住該柵極結構以及覆蓋該柵極結構周圍的該半導體基底。

3.如權利要求1所述的制作方法，其中在進行該高溫退火制作工藝之前，該第一伸張應力層為一連續層。

4.如權利要求1所述的制作方法，其中在該高溫退火制作工藝之后，該第一伸張應力層為一非連續層。

5.如權利要求4所述的制作方法，其中該第二伸張應力層與該柵極結構的下部兩側面直接接觸。

6.如權利要求1所述的制作方法，其中該半導體基底另包含第二晶體管區域，且該制作方法另包含：

在該第二晶體管區域內設置至少二柵極結構，其中兩相鄰的該些柵極結構之間具有一寬度大于100納米的間隙；以及

形成該第一伸張應力層，順向性地包覆該些柵極結構及填入該間隙，其中該第二晶體管區域內的該第一伸張應力層為一連續層。

7.如權利要求1所述的制作方法，其中于形成該第一伸張應力層之前另包含有：

形成一氧化硅層，以包覆該柵極結構及覆蓋該柵極結構側邊的該半導體基底。

8.如權利要求1所述的制作方法，其中該晶體管為一N型金氧半場效晶體管。

9.一種晶體管的制作方法，包含：

提供一半導體基底，其上設置有至少一柵極結構；

在該柵極結構兩側的該半導體基底內分別形成一源極區域以及一漏極區域；以及

分別形成一第一伸張應力層及一位于該第一伸張應力層之上的第二伸張應力層，且形成該第一伸張應力層的至少一參數不同于形成該第二伸張應力層的參數，且該參數不包含制作工藝時間，其中該第一伸張應力層具有一厚度最薄的交界部，該交界部位于該柵極結構和該半導體基底之間的角落，且該第二伸張應力層的應力會集中在該交界部。

10.如權利要求9所述的制作方法，其中該第二伸張應力層的伸張應力值大于該第一伸張應力層的伸張應力值。

11.如權利要求9所述的制作方法，其中該交界部于該柵極結構的下部兩側。

12.如權利要求9所述的制作方法，其中該參數包含壓力、溫度、氣體濃度或沉積功率。

13.如權利要求9所述的制作方法，其中該第一伸張應力層另包含一包覆該柵極結構的弧狀部以及至少一位于該柵極結構側邊的該半導體基底上的延伸部，該交界部位于該弧狀部和該延伸部之間，且該第一伸張應力層的厚度由該弧狀部及該延伸部往該交界部逐漸變薄。

14.一種晶體管，包含：

半導體基底，其上定義有一第一晶體管區域；

至少一柵極結構，設置于該第一晶體管區域內；

第一伸張應力層，包含一包覆該柵極結構的弧狀部、至少一位于該柵極結構側邊的該半導體基底上的延伸部，以及一位于該弧狀部和該延伸部間的交界部，其中該第一伸張應力層的厚度由該弧狀部及該延伸部往該交界部逐漸變薄，該延伸部的頂面是凸面，且該交界部低于該延伸部的頂點；

第二伸張應力層，設置于該第一伸張應力層之上；以及

源極區域以及一漏極區域，分別位于該柵極結構兩側的該半導體基底內。

15.如權利要求14所述的晶體管，其中該交界部鄰近于該柵極結構兩側與該半導體基底的交界處。