[發明專利]晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201310006384.3
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103915341A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 何有豐;何永根
• 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;H01L29/06
• 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，所述半導體襯底內具有隔離結構，在所述隔離結構兩側的半導體襯底表面上具有柵極結構，所述柵極結構包括位于半導體襯底表面的柵介質層和位于所述柵介質層表面的柵極；

在所述柵極結構兩側形成第一側墻，所述第一側墻為摻雜的氮化硅層；

在所述第一側墻表面形成第二側墻，所述第二側墻的刻蝕速率大于第一側墻的刻蝕速率；

在所述柵極結構兩側的半導體襯底內形成源極和漏極；

在所述源極、漏極表面形成金屬硅化物層；

在形成所述金屬硅化物層之后，去除所述第二側墻；

在所述半導體襯底表面形成應力層，所述應力層覆蓋半導體襯底表面、金屬硅化物層的表面，柵極表面以及第一側墻的表面。

2.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的摻雜元素為碳或硼，所述摻雜元素的摩爾濃度為3%~30%。

3.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二側墻和第一側墻的刻蝕選擇比為4：1~27：1。

4.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的厚度范圍為2納米~10納米，所述第一側墻在磷酸溶液中的刻蝕速率小于5納米每分鐘。

5.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的形成工藝為化學氣相沉積工藝或原子層沉積工藝，所述第二側墻的形成工藝為化學氣相沉積工藝或原子層沉積工藝。

6.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的形成方法為：采用SiH₂Cl₂、NH₃和C₂H₄作為反應氣體，所述反應的溫度范圍為450℃~650℃，其中SiH₂Cl₂的流量為0.1標況升每分~5標況升每分，NH₃的流量為0.2標況升每分~5標況升每分，C₂H₄的流量為0.1~5標況升每分，最終形成的第一側墻內碳的濃度范圍為1E21個原子每立方厘米~5E22個原子每立方厘米。

7.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻為多層堆疊結構，所述多層堆疊結構包括互相堆疊的氮化硅層和摻雜氮化硅層，所述第一側墻內的氮化硅層和摻雜氮化硅層的厚度比為1:2~1:50。

8.根據權利要求7所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的多層堆疊結構采用循環沉積工藝形成。

9.根據權利要求7所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻內的氮化硅層的形成方法為原子層沉積工藝，采用SiH₂Cl₂和NH₃作為反應氣體，其中SiH₂Cl₂的流量為0.2標況升每分~5標況升每分，NH₃的流量為0.5標況升每分~10標況升每分，反應溫度為450℃~650℃，反應壓強為0.02托~1托；所述第一側墻內的摻雜氮化硅層的形成方法為原子層沉積工藝，采用SiH₂Cl₂、NH₃和C₂H₄作為反應氣體，其中SiH₂Cl₂的流量為0.2標況升每分~5標況升每分，NH₃的流量為0.5標況升每分~10標況升每分，C₂H₄的流量為0.2標況升每分~5標況升每分，反應溫度為450℃~650℃，反應壓強為0.02托~1托。

10.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二側墻為氮化硅層。

11.根據權利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二側墻為多層堆疊結構，所述多層堆疊結構包括互相堆疊的氮化硅層和摻雜氮化硅層，所述第二側墻內的氮化硅層和摻雜氮化硅層的厚度比為2:1~50:1。