[發明專利]晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201410582483.0
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN105529268B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 周祖源
• 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;H01L21/22;H01L29/78;H01L29/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;駱蘇華

1.一種晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供硅襯底；

在所述硅襯底上形成柵極結構，在所述柵極結構兩側的硅襯底內形成凹槽；

在所述凹槽內形成應力層；在形成應力層的過程中進行P型摻雜和碳摻雜，以形成源極和漏極，所述碳摻雜與所述P型摻雜同時進行或者所述碳摻雜在P型摻雜之前進行，從而由碳占據應力層與襯底界面處的間隙位置，減少P型離子進入應力層與襯底界面處的間隙位置的情況；

其中，應力層包括硅籽晶層、硅鍺緩沖層和體硅鍺層，在所述凹槽內在形成應力層的步驟包括：

在凹槽中外延生長硅籽晶層，在外延生長硅籽晶層的過程中，通入碳源氣體，所述硅籽晶層的材料為純硅、或者包含低含量鍺的硅；

在所述硅籽晶層上外延生長硅鍺層，硅鍺層包括硅鍺緩沖層和體硅鍺層，所述硅鍺緩沖層中的鍺含量低于體硅鍺層中的鍺含量，在外延生長硅鍺緩沖層的過程中，同時通入碳源氣體和硼源氣體。

2.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，

在外延生長體硅鍺層的步驟中通入硼源氣體，以在體硅鍺層中原位摻雜硼。

3.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在外延生長體硅鍺層的步驟中同時通入硼源氣體和碳源氣體，以在體硅鍺層中原位摻雜硼和碳；

或者，

進行P型離子摻雜和碳摻雜的步驟包括：在外延生長體硅鍺層的步驟中先通入碳源氣體，在體硅鍺層中原位摻雜碳，再通入硼源氣體，在體硅鍺層中原位摻雜硼。

4.根據權利要求1至3任意一項權利要求所述的形成方法，其特征在于，在原位摻雜碳的過程中，所述碳源氣體包括甲基硅烷氣體。

5.根據權利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述甲基硅烷氣體的流量在10sccm到500sccm的范圍內。

6.根據權利要求1至3中任意一項權利要求所述的形成方法，其特征在于，形成應力層的過程中，外延生長工藝的溫度在580攝氏度到700攝氏度的范圍內。

7.根據權利要求1至3中任意一項權利要求所述的形成方法，其特征在于，形成應力層的過程中，腔室氣壓在5torr到30torr的范圍內。

8.根據權利要求1至3中任意一項權利要求所述的形成方法，其特征在于，所述硼源氣體包括B₂H₆氣體，所述B₂H₆氣體的流量在0sccm到1000sccm的范圍內。

9.根據權利要求1至3中任意一項權利要求所述的形成方法，其特征在于，在采用外延生長工藝形成硅鍺層的步驟中，通入包括硅源氣體和鍺源氣體的反應氣體，以外延生長硅鍺層；

所述硅源氣體包括SiH₄氣體，所述鍺源氣體包括GeH₄，所述反應氣體還包括H₂氣體、HCI氣體和DCS氣體中的一種或多種。

10.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在外延生長硅鍺緩沖層的步驟中，通入硼源氣體的流量隨外延生長的進行逐漸增大，以使硅鍺緩沖層中的硼含量隨厚度增大而增加。