[发明专利]半导体器件结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，包括步骤：

提供半导体衬底，用于形成半导体器件的NMOS管；

在所述半导体衬底上依次形成缓冲层、拉应力层以及沟道层；

在所述沟道层上形成栅介质层、栅极以及侧墙，其中所述栅极形成于所述栅介质层表面，所述侧墙形成于所述栅极以及栅介质层的两侧；

依次刻蚀所述沟道层、拉应力层以及缓冲层，使所述沟道层、拉应力层以及缓冲层残留在所述侧墙和栅介质层的下方；

刻蚀残留的所述拉应力层，使所述拉应力层的侧壁相对于所述沟道层和缓冲层的侧壁凹陷一预定深度；

在半导体衬底上形成一外延层，所述外延层包围所述缓冲层、拉应力层、沟道层以及侧墙的部分高度；

在所述外延层中形成源/漏极，所述源/漏极位于所述侧墙的两侧。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述缓冲层的材质为碳化硅或硅。

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度范围是10nm～50nm。

4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述拉应力层的材质为锗硅。

5.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述拉应力层的厚度范围是20nm～80nm。

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述拉应力层的单边凹陷预定深度范围是栅极特征尺寸的1/5～1/3。

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述沟道层的材质为单晶硅或多晶硅。

8.如权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述沟道层的厚度范围是5nm～20nm。

9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述外延层的材质为碳化硅。

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述源/漏极采用离子注入或原位掺杂方式形成。

11.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材质为二氧化硅。

12.一种半导体器件结构，采用如权利要求1至11中任意一种方法形成，包括：

半导体衬底；依次形成在所述半导体衬底上的缓冲层、拉应力层、沟道层、栅介质层、栅极、侧墙以及外延层，以用于构成半导体器件的NMOS管；其中，所述拉应力层的侧壁相对于所述沟道层和缓冲层的侧壁凹陷一预定深度；所述侧墙位于所述栅介质层和栅极的两侧；所述外延层形成于所述侧墙的两侧，并包围所述缓冲层、拉应力层以及沟道层；形成于所述外延层内位于所述侧墙两侧的源/漏极。