[发明专利]晶体管的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶体管的形成方法。

背景技术

MOS晶体管是现代半导体集成电路中的核心器件之一，MOS晶体管通常包括：半导体衬底、位于半导体衬底表面的栅极结构、位于栅极结构两侧的半导体衬底内的源极和漏极，所述栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层表面的栅极，所述源极和漏极的掺杂类型与MOS晶体管的类型一致。

随着半导体工艺技术的不断发展，工艺节点逐渐减小，MOS晶体管的尺寸也越来越小，导致晶体管的短沟道效应、栅极漏电流、寄生电容以及寄生电阻等问题加剧，使MOS晶体管的性能受到限制。

为了解决上述问题，现有技术采用了多种方法，例如：采用多栅晶体管、在晶体管的沟道区域内引入高载流子迁移率的材料、采用新的栅介质层材料来降低栅极的漏电流。

但是采用上述方法的工艺步骤较为复杂，所以需要的工艺成本较高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶体管的形成方法，较为简便的提高晶体管的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种晶体管的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有第一类型掺杂层；在所述第一类型掺杂层表面形成牺牲层，所述牺牲层覆盖部分第一类型掺杂层；对牺牲层两侧的第一类型掺杂层进行第二类型离子注入，形成第二掺杂区，第二掺杂区之间的部分第一类型掺杂层作为第一掺杂区，部分第二掺杂区位于牺牲层下方，第二掺杂区的掺杂类型与第一掺杂区的掺杂类型相反；在所述牺牲层侧壁表面形成牺牲侧墙；形成覆盖所述牺牲层一侧的第二掺杂区的掩膜层；以所述掩膜层、牺牲层和牺牲侧墙为掩膜，对位于牺牲层另一侧的第二掺杂区进行第一类型离子注入，使部分所述第二掺杂区转变为第三掺杂区，所述第三掺杂区的掺杂类型与第二掺杂区的掺杂类型相反，所述第三掺杂区与第一掺杂区之间具有未被转变的部分第二掺杂区；去除所述掩膜层后，在半导体衬底上形成介质层，所述介质层的表面与牺牲层表面齐平；去除所述牺牲层，形成凹槽；在所述凹槽内形成栅极结构。

可选的，所述第三掺杂区与第一掺杂区之间的未被转变的部分第二掺杂区的宽度小于或等于第一掺杂区的宽度。

可选的，所述第一掺杂区的掺杂类型与待形成的晶体管的类型相同。

可选的，所述第一类型掺杂层的掺杂浓度为1E17atom/cm³～8E19atom/cm³。

可选的，所述牺牲层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或几种。

可选的，还包括形成牺牲层之后，在所述第一类型掺杂层表面形成缓冲层。

可选的，采用热氧化工艺或化学气相沉积工艺形成所述缓冲层。

可选的，所述缓冲层的厚度为2nm～20nm。

可选的，所述缓冲层的材料为氧化硅。

可选的，所述第二类型离子注入的剂量为1E10atom/cm²～1E16atom/cm²，形成的第二掺杂区的掺杂浓度为1E19atom/cm³～1E21atom/cm³。

可选的，所述第一类型离子注入的剂量为第二类型离子注入的剂量的两倍以上。

可选的，所述第一类型离子注入的剂量为2E10atom/cm²～2E16atom/cm²，使形成的第三掺杂区内的掺杂浓度为1E19atom/cm³～1E21atom/cm³。

可选的，所述牺牲侧墙的材料与牺牲层的材料不同。

可选的，所述掩膜层的材料为光刻胶。

可选的，所述介质层的材料与牺牲层材料不同。

可选的，采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层。

可选的，所述栅极结构包括位于凹槽底部的栅介质层、位于所述栅介质层表面且填充满所述凹槽的栅极。

可选的，还包括：在凹槽底部形成界面层之后，再在所述界面层表面形成栅极结构。

可选的，还包括：去除所述介质层和牺牲侧墙，在所述栅极结构两侧侧壁表面形成侧墙。

可选的，所述半导体衬底为绝缘体上硅衬底。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：