[发明专利]晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有栅极结构；

以所述栅极结构为掩膜，在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成开口；

在所述开口的底部表面、以及靠近底部的部分侧壁表面形成掺杂材料层，所述掺杂材料层暴露出所述开口靠近半导体衬底表面的部分侧壁表面，所述掺杂材料层内含有掺杂离子；

对所述掺杂材料层进行热退火，使所述掺杂材料层中的掺杂离子自所述开口的底部、和靠近底部的部分侧壁表面扩散入半导体衬底内，在所述开口内由所述掺杂材料层覆盖的半导体衬底表面形成掺杂层；

在所述热退火工艺之后，去除剩余的掺杂材料层；

在去除剩余的掺杂材料层之后，在所述开口内形成应力层。

2.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述掺杂离子为p型离子或n型离子，所述p型离子包括硼离子或铟离子，所述n型离子包括磷离子或砷离子。

3.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述掺杂材料层的厚度等于或小于5纳米，材料包括含有p型离子的分子、或含有n型离子的分子。

4.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述掺杂材料层内掺杂离子的浓度为10¹⁵原子/立方厘米-10²¹原子/立方厘米。

5.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述掺杂材料层的形成工艺为磁控溅射工艺。

6.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述磁控溅射工艺的气压为0.1帕-10帕，电源频率30兆赫兹-40兆赫兹，功率密度为1瓦/平方厘米-40瓦/平方厘米，加速电压为300伏-400伏，溅射气体为氩气或氧气。

7.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述热退火为激光热退火、尖峰退火或高温退火，所述热退火的温度为600摄氏度-1500摄氏度，时间为20秒-80秒。

8.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述去除剩余的掺杂材料层的工艺为湿法刻蚀或干法刻蚀工艺。

9.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的形状为

“U”形或“Σ”形。

10.如权利要求9所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的形状为

“U”形时，所述开口的形成工艺为：以栅极结构为掩膜，采用各向异性的干法刻蚀工艺在栅极结构两侧的半导体衬底内形成开口，所述开口的侧壁和底部平整，使所述开口呈“U”形。

11.如权利要求9所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的形状为

“Σ”形时，所述开口的形成工艺为：以栅极结构为掩膜，采用各向异性的干法刻蚀工艺在栅极结构两侧的半导体衬底内形成开口，所述开口的侧壁与半导体衬底表面垂直；采用各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述开口，使所述开口的侧壁向半导体衬底内延伸，使所述开口的侧壁与半导体衬底的表面呈“Σ”形。

12.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述应力层的材料为硅锗或碳化硅，形成工艺为选择性外延沉积工艺。

13.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括：位于半导体衬底表面的栅介质层，位于所述栅介质层表面的栅电极层，以及位于所述栅介质层和栅电极层两侧的侧墙。

14.如权利要求13所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为氧化硅时，所述栅电极层的材料为多晶硅。

15.如权利要求13所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为高K介质层时，在所述栅电极层的材料为金属。

16.如权利要求13所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述侧墙结构包括第一侧墙、以及第一侧墙外侧的第二侧墙，所述第一侧墙的材料为氧化硅，所述第二侧墙的材料为氮化硅。

17.如权利要求16所述的晶体管的形成方法，其特征在于，在形成应力层之后，去除所述第二侧墙。