[发明专利]晶体管及其形成方法

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栅极结构；

在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成凹槽；

形成填充满所述凹槽的应力层；

采用化学气相沉积工艺，形成覆盖半导体衬底、应力层以及栅极结构的非晶半导体材料层；

以所述栅极结构顶部作为停止层，对所述非晶半导体材料层进行平坦化，形成表面与栅极结构顶部齐平的非晶半导体层；

采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述非晶半导体层，在所述应力层表面形成盖帽层。

2.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述非晶半导体材料层的材料为非晶硅。

3.根据权利要求2所述的晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述非晶半导体材料层的方法包括：采用气体SiH₄、H₂和Ar，反应温度为250℃～450℃，反应压强为50Pa～70Pa，其中，SiH₄的流量为20sccm～200sccm，H₂和Ar的流量均为10sccm～100sccm。

4.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，采用化学机械研磨工艺对所述非晶半导体材料层进行平坦化。

5.根据权利要求3所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺采用的刻蚀溶液为四甲基氢氧化铵溶液，质量浓度为1.5％～2.4％，刻蚀温度为25℃～70℃，刻蚀时间为30s～30min。

6.根据权利要求5所述的晶体管的形成方法，其特征在于，通过调整所述湿法刻蚀的时间，控制所述盖帽层的厚度。

7.根据权利要求6所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述盖帽层的厚度为

8.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述应力层的材料为SiGe或SiC。

9.根据权利要求8所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述应力层包括位于凹槽内壁表面的种子层和位于种子层表面填充满所述凹槽的体层。

10.根据权利要求9所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述种子层的材料为SiGe，其中Ge的摩尔浓度为10％～25％；所述体层的材料为SiGe，其中Ge的摩尔浓度为25％～40％。

11.根据权利要求9所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述种子层的材料为SiC，其中，C摩尔浓度为1％～3％；所述体层的材料为SiC，其中C摩尔浓度为3％～10％。

12.根据权利要求9所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述体层内具有P型或N型掺杂离子，所述体层内的P型或N型掺杂离子的浓度为1E19 atom/cm³～1E20 atom/cm³。

13.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底内还形成有若干浅沟槽隔离结构，所述栅极结构以及凹槽位于相邻的浅沟槽隔离结构之间，所述浅沟槽隔离结构的表面高于半导体衬底表面，所述浅沟槽隔离结构表面与半导体衬底表面之间的高度差大于或等于盖帽层的厚度。

14.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括：位于部分半导体衬底表面的栅介质层，位于栅介质层表面的栅极。

15.根据权利要求14所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构还包括位于栅极表面的掩膜层。