[發明專利]晶體管結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201210526017.1
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103871879A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 殷華湘
• 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;H01L29/78;H01L29/08
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種晶體管的形成方法，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底上設有虛擬柵電極結構和虛擬側墻，所述虛擬柵電極結構包括虛擬柵介質層以及形成于所述虛擬柵介質層上的虛擬柵電極，所述虛擬側墻形成于所述虛擬柵介質層和所述虛擬柵電極兩側；

對所述虛擬側墻兩側的所述半導體襯底進行刻蝕，形成源/漏極凹槽；

在所述源/漏極凹槽內形成源/漏極；

去除所述虛擬側墻；

對所述源/漏極以及半導體襯底進行刻蝕，形成源/漏極延伸區凹槽，所述源/漏極延伸區凹槽的深度小于源/漏極凹槽的深度；

在所述源/漏極延伸區凹槽內形成源/漏極延伸區。

2.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于：在所述源/漏極延伸區凹槽內形成源/漏極延伸區之后，還包括：

在所述虛擬柵介質層和所述虛擬柵電極的兩側重新形成側墻；

在所述側墻的兩側形成隔離介質層，所述隔離介質層覆蓋在所述半導體襯底上；

去除所述虛擬柵電極與虛擬柵介質層，暴露出所述半導體襯底；

在所述半導體襯底上重新形成柵電極結構，所述柵電極結構包括柵介質層以及形成于所述柵介質層上的柵電極。

3.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述虛擬柵電極結構還包括補償側墻，所述補償側墻形成于所述虛擬柵介質層和所述虛擬柵電極的兩側，所述虛擬側墻形成于所述補償側墻的兩側。

4.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述源/漏極凹槽的形狀為三角形、矩形、菱形、∑形、D形或C形。

5.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于：采用外延生長法在所述源/漏極凹槽內形成源/漏極。

6.如權利要求5所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述源/漏極的深度為5nm~100nm。

7.如權利要求5所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述源/漏極的材料為半導體襯底材料的合金。

8.如權利要求7所述的晶體管形成方法，其特征在于：所述源/漏極的材料為硅鍺或者碳化硅。

9.如權利要求1所述的晶體管形成方法，其特征在于：使用干法刻蝕或濕法刻蝕對所述源/漏極以及半導體襯底進行刻蝕，形成源/漏極延伸區凹槽。

10.如權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于：使用外延生長法在所述源/漏極延伸區凹槽內形成源/漏極延伸區。

11.如權利要求10所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述源/漏極延伸區的材料為半導襯底材料的合金。

12.如權利要求11所述的晶體管形成方法，其特征在于：所述源/漏極延伸區的材料為硅鍺或者碳化硅。

13.如權利要求11所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述源/漏極延伸區不摻雜或者原位摻雜或使用離子注入摻雜。

14.如權利要求11所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述源/漏極延伸區凹槽的形狀為三角形、矩形、菱形、∑形、D形或C形。

15.如權利要求11所述的晶體管的形成方法，其特征在于：所述源/漏極延伸區的深度為2nm~35nm。

16.一種晶體管結構，采用如權利要求1至14所述的方法形成，包括：

半導體襯底；

柵電極結構，形成在所述半導體襯底上，所述柵電極結構包括柵介質層以及形成于所述柵介質層上的柵電極；

側墻，形成于所述柵介質層和所述柵電極兩側;

源/漏極，形成于所述半導體襯底中且位于所述柵電極結構的兩側；

源/漏極延伸區，形成于所述半導體襯底中且位于所述源/漏極上，并延伸至所述側墻的下方；

隔離介質層，形成于所述側墻的兩側且覆蓋所述半導體襯底。