[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；

在所述半导体衬底表面形成隔离层和位于隔离层表面的第一牺牲层；

刻蚀所述第一牺牲层和隔离层，形成暴露出部分半导体衬底的凹槽；

在所述凹槽底部的半导体衬底表面形成外延层；

去除所述第一牺牲层；

形成覆盖隔离层和外延层的半导体层；

在所述外延层上方的半导体层上形成栅极结构；

在所述栅极结构两侧的半导体层内形成源极和漏极；对所述外延层进行离子注入，形成掺杂区，所述掺杂区的掺杂类型与待形成的晶体管的掺杂类型相反；所述掺杂区的掺杂浓度为1E19atom/cm³～1E21atom/cm³。

2.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，部分掺杂区位于外延层下方的半导体衬底内，并且位于半导体衬底内的掺杂区宽度大于位于半导体衬底上的掺杂区宽度。

3.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，包括：所述外延层的表面与隔离层表面齐平。

4.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体层的形成方法包括：在所述隔离层和掺杂区表面形成半导体材料层之后，采用化学机械研磨工艺使所述半导体材料层平坦化，形成半导体层。

5.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述凹槽的两端宽度大于凹槽的中部宽度。

6.根据权利要求5所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述凹槽的两端宽度是中部宽度的1.5倍以上。

7.根据权利要求5所述的晶体管的形成方法，其特征在于，去除所述第一牺牲层和形成所述半导体层的方法包括：在去除所述第一牺牲层之前，在所述凹槽底部形成第二牺牲层以及位于第二牺牲层表面的填充满所述凹槽的第二停止层；以所述第二停止层为掩膜，去除所述第一牺牲层以及第二停止层下方的部分第二牺牲层，使所述第二停止层中部悬空；在所述隔离层和掺杂区表面形成半导体材料层，所述半导体材料层填充满第二停止层下方的空间；对所述半导体材料层进行平坦化，形成半导体层，所述半导体层的表面与第二停止层表面齐平；去除所述停止层。

8.根据权利要求7所述的晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：在所述第一牺牲层表面形成第一停止层。

9.根据权利要求8所述的晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述第二停止层的方法包括：在所述凹槽内壁以及第一停止层表面形成第二牺牲材料层；在所述第二牺牲材料层表面形成填充满所述凹槽的第二停止材料层；对所述第二停止材料层和第二牺牲材料层进行平坦化，去除所述第一牺牲层表面的第一停止层、第二牺牲材料层和第二停止材料层，形成表面与第一牺牲层表面齐平的第二停止层。

10.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体层的厚度为10nm～100nm。

11.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体层为本征半导体层。

12.根据权利要求9所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一牺牲层的材料与隔离层的材料不同，所述第二牺牲层的材料与第一牺牲层的材料相同。

13.根据权利要求12所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述隔离层的材料为氧化硅、第一牺牲层的材料为氮化硅、第二牺牲层的材料为氮化硅。

14.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底为体硅衬底。

15.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：形成所述栅极结构之后，对所述栅极结构两侧的半导体层进行轻掺杂离子注入，在所述半导体层内形成轻掺杂区。

16.根据权利要求15所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述源极和漏极的形成方法包括：形成所述轻掺杂区之后，在所述栅极结构的侧壁表面形成侧墙；以所述侧墙和栅极结构为掩膜，对所述栅极结构两侧的半导体层内进行重掺杂离子注入，形成源极和漏极。

17.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：在所述源极、漏极和栅极结构表面形成金属硅化物层。

18.根据权利要求17所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述金属硅化物层与源极、漏极形成肖特基接触。