专利名称：半导体结构及形成方法、pmos晶体管及形成方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体结构及形成方法、PMOS晶体管及形成方法。
背景技术：
随着CMOS器件尺寸的不断减小，CMOS晶体管的短沟道效应以及载流子迁移退化效应日益突出。而随着对半导体器件性能要求的提高，对器件短沟效应的抑制能力以及对载流子迁移率的提升能力的需求也日益突出。现有为了抑制器件的短沟道效应，通常采用的方法是提高衬底的掺杂浓度、增加源/漏轻掺杂区(LDD区)，或者在绝缘体上硅(SOI)结构中采用厚度更薄的硅衬底结构。 但是，提高衬底的掺杂浓度会导致器件的阈值电压提高、增加LDD区则会增加器件的寄生电阻、采用厚度更薄的硅衬底结构会增加源/漏串联电阻的增加。另一方面，当器件尺寸进入到IOOnm以下后，使得通过进一步缩小器件尺寸来改善器件的短沟效应变得更加困难。在现有技术中，在不降低器件尺寸的情况下，通常是采用应变硅技术，在沟道中引入应力，从而提高载流子(电子和/或空穴)的迁移率和提高晶体管器件的性能。所述应变硅技术的原理是通过设计器件结构、改变器件材料以及工艺步骤，在晶体管沟道区引入应力，改变沟道区衬底的晶格结构，提高沟道中载流子的迁移率。另一种提高载流子(电子和/或空穴)的迁移率和提高晶体管器件的性能的方法如中国专利申请号为200610164675. 5的专利申请中公开的通过在衬底上形成的氮化硅层上注入杂质离子(例如，铬Ge)，这样可以降低氮化硅层的晶格常数，使氮化硅层的晶体结构发生改变，从而在氮化硅层产生面向栅极的压缩应力；然后该压缩应力通过缓冲氧化层传到衬底，使在沟道区中存在的硅晶格压缩，从而能够改善在沟道区内移动的载流子的迁移率。但是这样的方法不仅使得整个工艺流程较为复杂，而且离子注入工艺也会对衬底产生不良的影响。因此，需要提供一种较好的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种半导体结构及形成方法、PMOS晶体管及形成方法， 提高在衬底的沟道区内载流子的迁移率，从而提高后续制作的晶体管器件的性能。为解决上述问题，本发明提供了一种半导体结构的形成方法，包括如下步骤提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅；刻蚀所述顶层硅至露出绝缘埋层，形成有源区；在有源区的顶层硅侧壁及顶部形成绝缘氧化层；进行热氧化处理，使顶层硅边缘向上弯曲。可选地，所述热氧化处理的时间范围在5秒-4小时、温度范围在700-1050摄氏度。可选地，所述热氧化处理工艺在炉热管中进行。
可选地，刻蚀所述顶层硅的方法是干法刻蚀。可选地，所述绝缘埋层的材料为氧化硅。可选地，形成绝缘氧化层的方法是快速热氧化处理。一种半导体结构，包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅，所述顶层硅向上弯曲。可选地，所述绝缘埋层的材料是氧化硅。一种PMOS晶体管的形成方法，包括如下步骤提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅；刻蚀所述顶层硅至露出绝缘埋层，形成有源区；在有源区的顶层硅侧壁及顶部形成绝缘氧化层；进行热氧化处理，使顶层硅向上弯曲； 在所述顶层硅上依次形成栅介质层和多晶硅栅极；在所述多晶硅栅极两侧的顶层硅上形成侧墙；在所述多晶硅栅极和侧墙两侧的顶层硅内形成源/漏极。可选地，所述热氧化处理的时间范围在5秒-4小时、温度范围在700-1050摄氏度。可选地，所述热氧化处理工艺在炉热管中进行。可选地，刻蚀所述顶层硅的方法是干法刻蚀。一种PMOS晶体管结构，包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅，所述顶层硅向上弯曲；在所述顶层硅上依次形成有栅介质层和多晶硅栅极；在所述多晶硅栅极两侧形成有侧墙；在所述多晶硅栅极和侧墙两侧的顶层硅中形成有源/漏极。与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点通过对绝缘体上硅(SOI)衬底上的顶层硅进行热氧化处理，使氧气分子与顶层硅中的边缘靠近绝缘氧化层处的硅原子充分反应，使所述顶层硅的体积增大，使顶层硅边缘向上翘曲，形成向上弯曲的顶层硅，增强了所述顶层硅的压缩应力。进一步地，以边缘向上翘曲的顶层硅作为衬底制作PMOS晶体管，由于顶层硅内的压应力增强，使衬底沟道区内载流子(空穴)的迁移率也相应提高，从而提高了 PMOS晶体管的性能。
图1是本发明一种形成半导体结构具体实施方式
的流程示意图；图2至图5是本发明一种半导体结构的形成过程示意图；图6是本发明一种形成PMOS晶体管结构的具体实施方式
的流程示意图；图7至图8是本发明一种PMOS晶体管结构的具体实施例的形成过程示意图；图9至图18是本发明一种CMOS器件结构的具体实施例的形成过程示意图。
具体实施例方式发明人发现当半导体器件尺寸进入到IOOnm以下后，通过进一步缩小器件尺寸来改善器件的短沟效应变得更加困难。以PMOS晶体管为例，技术人员希望在沟道区内增强沟道的压缩应力，从而提高空穴载流子的迁移率，最终提高PMOS晶体管的性能。针对上述问题，本发明提供了一种半导体结构及形成方法、PMOS晶体管结构及形成方法。首先，参考图1所示，一种形成半导体结构的具体实施方式
的流程示意图，步骤Sl 提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅。步骤S2 刻蚀所述顶层硅至露出绝缘埋层，形成有源区。步骤S3 在有源区的顶层硅侧壁及顶部形成绝缘氧化层。步骤S4 进行热氧化处理，使顶层硅边缘向上弯曲。基于上述实施方式形成的半导体结构，包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅，所述顶层硅向上弯曲。具体地，在进行热氧化处理时，氧气分子很容易通过绝缘氧化层扩散至顶层硅，使所述氧气分子能够与顶层硅边缘靠近绝缘氧化层处的部分硅充分反应后生成氧化硅，由于在所述顶层硅中通入了氧分子，使得所述顶层硅的体积增大，并且越靠近绝缘氧化层的顶层硅与氧气分子反应越充分，而氧气分子不会与所述顶层硅外的绝缘氧化层发生反应，因此形成向上弯曲的顶层硅。需要说明的是，上述工艺流程最终在所述绝缘体上硅(SOI)衬底上形成的向上弯曲的顶层硅在后续工艺中用作PMOS晶体管的衬底。与现有的硅衬底相比，所述向上弯曲的顶层硅具有更强的压缩应力，提高了衬底沟道区内载流子的迁移率，从而提高了 PMOS晶体管的性能。下面结合附图对形成半导体结构进行详细描述。实施例一图2至图5是本发明形成一种半导体结构的实施例示意图。首先，如图2所示，提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底 11、绝缘埋层12以及顶层硅13。可选地，其中所述绝缘埋层12的材料是氧化硅。如图3所示，刻蚀所述顶层硅13至露出绝缘埋层12，在所述绝缘埋层12上形成有源区。具体工艺如下先于所述顶层硅103上涂覆一层光刻胶层(未示出)，经过光刻工艺后，定义出有源区图形；再以光刻胶层为掩膜，沿有源区图形刻蚀所述顶层硅13至露出所述绝缘埋层12，在所述绝缘埋层12上形成有源区顶层硅13a。接着，如图4所示，在有源区顶层硅13a的侧壁及顶部形成绝缘氧化层14a，其中所述绝缘氧化层的材料是氧化硅。可选地，形成所述绝缘氧化硅层的方法是快速热氧化处理。其中，所述快速热氧化处理温度范围400-1300摄氏度。然后，如图5所示，进行热氧化处理，使所述有源区顶层硅13a向上弯曲。可选地，所述热氧化处理在炉热管中进行，其中所述热氧化处理的时间较长，其具体时间范围在5秒 4小时；所述热氧化处理的温度范围在700-1050摄氏度。在进行热氧化处理时，氧气分子很容易通过绝缘氧化层Ha扩散至所述有源区顶层硅13a内，使所述氧气分子能够与有源区顶层硅13a靠近绝缘氧化层14的部分硅充分反应后生成氧化硅。由于在所述有源区顶层硅13a中通入了氧气分子，使得所述有源区顶层硅13a的体积增大，并且越靠近绝缘氧化层14a的顶层硅与氧气分子反应越充分。又因为氧气分子不会与绝缘氧化层Ha发生反应，这样当所述有源区顶层硅13a的体积增大时，所述绝缘氧化层14a的体积不会增大，因此形成边缘向上弯曲的有源区顶层硅13a。需要说明的是，所述热氧化处理按所用的氧化气氛可分为干氧氧化、水汽氧化和湿氧氧化。其中，所述干氧氧化是以干燥纯净的氧气作为氧化气氛，在高温下氧气分子直接与硅反应生成氧化硅。所述水汽氧化是以高纯水蒸汽为氧化气氛，由硅表面的硅原子和水分子反应生成二氧化硅。所述湿氧氧化是干氧氧化和水汽氧化的混合，氧化速率介于二者之间。湿氧氧化是用干燥氧气通过加热的水所形成的氧和水汽混合物形成氧化气氛。用高纯氢气和氧气在石英反应管进口处直接合成水蒸汽的方法进行水汽氧化时，通过改变氢气和氧气的比例，可以调节水蒸汽压，提高生成的氧化硅的质量。本领域技术人员可以根据不同的工艺要求来选择上述任一种氧化气氛的热氧化处理，在此不予赘述。基于上述实施例形成的半导体结构如图5所示，所述半导体结构包括绝缘体上硅衬底，其中所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底11、绝缘埋层12 ；有源区顶层硅13a，位于绝缘埋层12上，所述有源区顶层硅13a边缘向上弯曲；绝缘氧化层14a，位于所述有源区顶层硅13a的顶部和侧壁。除上述实施例外，在进行后续工艺前，可以通过干法或者湿法刻蚀去除所述绝缘氧化层Ha。进一步地，在后续工艺中，本实施例形成的有源区顶层硅13a用于制作PMOS晶体管的衬底。与现有的硅衬底相比，所述向上弯曲的顶层硅具有更强的压缩应力，提高了衬底沟道区内载流子的迁移率，从而提高了 PMOS晶体管的性能。图6是本发明一种形成PMOS晶体管结构的具体实施方式
的流程示意图。如图6所示，执行步骤S11，提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅；执行步骤S12，刻蚀所述顶层硅至露出绝缘埋层，形成有源区；执行步骤S13，在有源区的顶层硅侧壁及顶部形成绝缘氧化层；执行步骤S14，进行热氧化处理，使顶层硅边缘向上弯曲；执行步骤S15，在所述顶层硅上依次形成栅介质层和多晶硅栅极；执行步骤S16， 在所述多晶硅栅极两侧的顶层硅上形成侧墙；执行步骤S17，在所述多晶硅栅极和侧墙两侧的顶层硅内形成源/漏极。基于上述实施方式形成的PMOS晶体管结构包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅，所述顶层硅向上弯曲；在所述顶层硅上依次形成有栅介质层和多晶硅栅极；在所述多晶硅栅极两侧形成有侧墙；在所述多晶硅栅极和侧墙两侧的顶层硅中形成有源/漏极。下面结合附图对形成PMOS晶体管的详细过程进行描述。实施例二参考图7至图8所示的是本发明所述一种PMOS晶体管形成过程的示意图。如图7所示，提供绝缘体上硅衬底，其中所述绝缘体上硅衬底中的有源区顶层硅 13a向上弯曲，具体形成向上弯曲的有源区顶层硅13a的方法同实施例一中所描述的，在此不再赘述。继续参考图7，在所述有源区顶层硅13a上依次形成栅介质层15和多晶硅栅极 16 ；在多晶硅栅极16两侧的有源区顶层硅13a内形成有浅掺杂区14。具体形成工艺如下 在有源区顶层硅13a上涂覆第一光刻胶层(未示出)；经过曝光显影，定义出η阱图形；以第一光刻胶层为掩膜，采用离子注入法对有源区顶层硅13a进行掺杂，形成MOS阱(未示出)；去除第一光刻胶层。用热氧化法在有源区顶层硅13a上形成一层栅介质层15，在栅介质层15上形成多晶硅层；在多晶硅层上涂覆第二光刻胶层(未示出)，经曝光显影，定义出栅极图形；沿栅极图形刻蚀多晶硅层和栅介质层15至露出有源区顶层硅13a，形成多晶硅栅极16 ；然后，以多晶硅栅极16为掩膜，向有源区顶层硅13a内进行离子注入，形成浅掺杂区14。然后，如图8所示，在多晶硅栅极16两侧的有源区顶层硅13a上形成侧墙17。可选地，其中所述侧墙17的材料是氮化硅、氧化硅和氮化硅组合，或者氧化硅、氮化硅和氧化硅的组合。进一步地，以侧墙17及多晶硅栅极16为掩膜，向两侧的有源区顶层硅13a内注入离子，形成源极18a和漏极18b，所述源极18a和漏极18b的掺杂深度比浅掺杂区14深。 最终在所述有源区顶层硅13a上形成了如图8所示的PMOS晶体管。与现有的PMOS晶体管相比，由于所述有源区顶层硅13a向上弯曲，这样就增大了有源区顶层硅13a的压缩应力，从而提高了以所述有源区顶层硅13a为衬底的PMOS晶体管的沟道区内载流子(空穴)的迁移率，最终提高了形成PMOS晶体管的性能。基于上述实施例形成的PMOS晶体管包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底11、绝缘埋层12和有源区顶层硅13a，其中所述有源区顶层硅13a边缘向上弯曲，用以增强顶层硅内部的压应力；栅介质层15，位于有源区顶层硅13a上；多晶硅栅极16，位于栅介质层15上；浅掺杂区14，位于多晶硅栅极16两侧的有源区顶层硅13a内； 侧墙17，位于多晶硅栅极16两侧的有源区顶层硅13a上；源极18a和漏极18b，位于所述多晶硅栅极16和侧墙17两侧的有源区顶层硅13a内，且所述源极18a和漏极18b的深度比浅掺杂区14深。进一步地，在CMOS工艺中，还可以通过如下方式来实现本发明的技术效果。实施例三图9至图18为本发明形成CMOS器件结构的实施例过程示意图。首先，如图9所示，提供绝缘体上硅衬底，其中所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底11、绝缘埋层12以及顶层硅13。可选地，其中所述绝缘埋层12的材料是氧化硅或者氮化硅。如图10所示，刻蚀所述顶层硅13至露出绝缘埋层12，在所述绝缘埋层12上形成 PMOS器件区域的有源区顶层硅13a和NMOS器件区域的有源区顶层硅13b。具体工艺如下 先于所述顶层硅103上涂覆一层光刻胶层(未示出)，经过光刻工艺后，分别定义出PMOS器件区域和NMOS器件区域的有源区图形；再以该光刻胶层为掩膜，沿有源区图形刻蚀所述顶层硅13至露出部分所述绝缘埋层12，在所述绝缘埋层12上形成PMOS器件区域的有源区顶层硅13a和NMOS器件区域的有源区顶层硅13b。接着，如图11所示，分别在所述PMOS器件区域的有源区顶层硅13a上形成绝缘氧化层14a、在所述NMOS器件区域的顶层硅1 上形成绝缘氧化层14b。，其中所述绝缘氧化层14a、14b的材料是氧化硅。可选地，形成所述氧化硅层的方法是快速热氧化处理。其中， 所述快速热氧化处理温度范围400-1300摄氏度。然后，如图12所示，在所述PMOS器件区域的绝缘氧化层14a、所述NMOS器件区域的绝缘氧化层14b以及绝缘埋层12上形成氮化硅层15。可选地，在本实施例中，形成所述氮化硅层的方法是化学气相沉积法(CVD)，或者也可以是低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或物理气相沉积(PVD)等，在此不予赘述。接着，如图13和图14所示，刻蚀所述PMOS器件区域的氮化硅层至露出绝缘氧化层和绝缘埋层。可选地，刻蚀所述PMOS器件区域的氮化硅层的方法是湿法刻蚀。具体工艺如下先于所述NMOS器件区域的氮化硅层1 和绝缘埋层12上涂覆一光刻胶层16，然后将如图13所示的半导体结构浸润在反应溶液中，腐蚀去除所述PMOS器件区域的氮化硅层 1 至露出氧化层Ha和绝缘埋层12。可选地，其中所述反应溶液是氢氟酸(HF)。接下来，如图15所示，进行热氧化处理，在所述PMOS器件区域内形成边缘向上弯曲的有源区顶层硅13a。可选地，其中所述热氧化处理的时间较长，其具体时间范围在5 秒-4小时；所述热氧化处理的温度范围在700-1050摄氏度。由于在所述PMOS器件区域内，所述绝缘氧化层1 外没有氮化硅层保护，因此在进行热氧化处理时，氧气分子很容易通过所述绝缘氧化层Ha扩散至有源区顶层硅13a，使所述氧气分子能够与有源区顶层硅13a中靠近绝缘氧化层14a的硅充分反应后生成氧化硅。进一步地，由于在所述有源区顶层硅13a中通入了氧气分子，使得所述有源区顶层硅 13a的体积增大，并且越靠近氧化硅层14a的有源区顶层硅13a与氧气分子反应越充分，又因为氧气分子不会与所述顶层硅13a外的绝缘氧化层Ha发生反应，这样当所述有源区顶层硅13a的体积增大时，所述绝缘氧化层14a的体积不会增大，因此最终在所述PMOS器件区域内形成边缘向上弯曲的有源区顶层硅13a。结合图15和图16所示，刻蚀所述NMOS器件区域的氮化硅层1 至露出氧化硅层 14b和绝缘埋层12，在所述NMOS器件区域内形成平整的有源区顶层硅13b。可选地，刻蚀所述NMOS器件区域的氮化硅层15b的方法是湿法刻蚀，其具体工艺可以参考上述刻蚀PMOS 器件区域的氮化硅层15a的描述，在此不予赘述。由于在进行热氧化处理过程中，所述NMOS器件区域内的氧化硅层14b外有氮化硅层15b的保护，本领域技术人员公知，氮化硅是一种非常坚硬致密的材料，同时也是一种耐火材料，这样氧气分子就很难通过所述氮化硅层1 扩散至其内部的氧化硅层14b和有源区顶层硅1 中与硅进行反应，因此在所述NMOS器件区域内形成的是平整的有源区顶层硅 13b。在实际工艺中，本领域技术人员还可以通过在所述PMOS器件区域和所述NMOS器件区域之间形成浅槽隔离(STI)区(未示出)隔离上述两个器件区域。其中，所述浅槽隔离工艺是现有技术，在此不予赘述。通过上述工艺形成的所述有源区顶层硅13a作为PMOS器件区域的衬底，所述有源区顶层硅1 作为NMOS器件区域的衬底。进一步地，在后续制作PMOS器件和NMOS器件前， 可以通过干法刻蚀去除所述顶层硅13a顶部和侧壁的氧化硅层14a以及所述顶层硅1 顶部和侧壁的氧化硅层14b，其中所述干法刻蚀是现有技术，在此不予赘述。然后，如图17所示，在所述PMOS器件区域的有源区顶层硅13a上依次形成栅介质层1 和多晶硅栅极16a ；在多晶硅栅极16a两侧的有源区顶层硅13a内形成有浅掺杂区 14a。相类似地，在所述NMOS器件区域的有源区顶层硅1 上依次形成栅介质层1 和多晶硅栅极16b ；在多晶硅栅极16b两侧的有源区顶层硅13b内形成有浅掺杂区14b。上述具体工艺过程可以参考实施例二中的描述，在此不予赘述。
如图18所示，所述PMOS器件区域内，在多晶硅栅极16a两侧的有源区顶层硅13a 上形成侧墙17a，可选地，其中所述侧墙17a的材料是氧化硅、氮化硅或者氧化硅和氮化硅的组合。进一步地，以侧墙17a及多晶硅栅极16a为掩膜，向两侧的顶层硅13a内注入离子， 形成源极181a和漏极182a，所述源极181a和漏极18 的掺杂深度比浅掺杂区Ha深，最终在所述有源区顶层硅13a上形成了 PMOS晶体管。相类似地，所述NMOS器件区域内，在多晶硅栅极16b两侧的有源区顶层硅13b上形成侧墙17b，可选地，其中所述侧墙17b的材料是氧化硅、氮化硅或者氧化硅和氮化硅的组合。进一步地，以侧墙17b及多晶硅栅极16b为掩膜，向两侧的顶层硅13b内注入离子， 形成源极181b和漏极182b，所述源极181b和漏极182b的掺杂深度比浅掺杂区14b深，最终在所述有源区顶层硅Hb上形成了 NMOS晶体管。基于上述实施例形成CMOS器件结构包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底11、绝缘埋层12、PMOS器件区域的有源区顶层硅13a和NMOS器件区域的有源区顶层硅13b。其中，所述有源区顶层硅13a的边缘向上弯曲，用以增强顶层硅内部的压缩应力；所述有源区顶层硅1 没有弯曲。在PMOS器件区域内，所述有源区顶层硅13a上形成有栅介质层15a;多晶硅栅极 16a，位于栅介质层15上；浅掺杂区14a，位于多晶硅栅极16a两侧的有源区顶层硅13a ；侧墙17a，位于多晶硅栅极16a两侧的有源区顶层硅13a上；源极181a和漏极182a，位于多晶硅栅极16a和侧墙17a两侧的有源区顶层硅13a内，且所述有源极181a和漏极18 的深度比浅掺杂区Ha深。在NMOS器件区域内，所述有源区顶层硅1 上形成有栅介质层15b ；多晶硅栅极 16b，位于栅介质层1 上；浅掺杂区14b，位于多晶硅栅极16b两侧的有源区顶层硅13b ；侧墙17b，位于多晶硅栅极16b两侧的有源区顶层硅1 上；源极181b和漏极182b，位于多晶硅栅极16b和侧墙17b两侧的有源区顶层硅13b内，且所述源极181b和漏极182b的深度比浅掺杂区14b深。本发明的实施例主要通过对绝缘体上硅(SOI)衬底上的PMOS器件区域内的有源区顶层硅进行热氧化处理，使氧气分子与有源区顶层硅中的部分硅充分反应，使所述有源区顶层硅的体积增大，从而形成向上弯曲的有源区顶层硅，增强了所述有源区顶层硅的压缩应力，以所述有源区顶层硅为衬底制作的PMOS晶体管，可以提高衬底沟道区内载流子 (空穴)的迁移率，从而提高了 PMOS晶体管的性能。本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括如下步骤提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅； 刻蚀所述顶层硅至露出绝缘埋层，形成有源区； 在有源区的顶层硅侧壁及顶部形成绝缘氧化层； 进行热氧化处理，使顶层硅边缘向上弯曲。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热氧化处理的时间范围在5秒-4小时、温度范围在700-1050摄氏度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热氧化处理工艺在炉热管中进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，刻蚀所述顶层硅的方法是干法刻蚀。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘埋层的材料为氧化硅。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘氧化层的材料为氧化硅。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成绝缘氧化层的方法是快速热氧化处理。
8.一种半导体结构，包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅，其特征在于，所述顶层硅边缘向上弯曲。
9.根据权利要求8所述的半导体结构，其特征在于，所述绝缘埋层的材料是氧化硅。
10.一种PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，包括如下步骤提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅；刻蚀所述顶层硅至露出绝缘埋层，形成有源区；在有源区的顶层硅侧壁及顶部形成绝缘氧化层；进行热氧化处理，使顶层硅边缘向上弯曲；在所述顶层硅上依次形成栅介质层和多晶硅栅极；在所述多晶硅栅极两侧的顶层硅上形成侧墙；在所述多晶硅栅极和侧墙两侧的顶层硅内形成源/漏极。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述热氧化处理的时间范围在5秒-4 小时、温度范围在700-1050摄氏度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热氧化处理工艺在炉热管中进行。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，刻蚀所述顶层硅的方法是干法刻蚀。
14.一种PMOS晶体管结构，包括绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅；在所述顶层硅上依次形成有栅介质层和多晶硅栅极；在所述多晶硅栅极两侧形成有侧墙；在所述多晶硅栅极和侧墙两侧的顶层硅中形成有源/漏极，其特征在于，所述顶层硅边缘向上弯曲。
全文摘要
一种半导体结构及形成方法、PMOS晶体管及形成方法。其中半导体结构的形成方法，包括如下步骤提供绝缘体上硅衬底，所述绝缘体上硅衬底依次包括硅基底、绝缘埋层和顶层硅；刻蚀所述顶层硅至露出绝缘埋层，形成有源区；在有源区的顶层硅侧壁及顶部形成绝缘氧化层；进行热氧化处理，使顶层硅向上弯曲。本发明还提供了半导体结构以及在所述半导体结构形成PMOS晶体管结构以及形成方法。本发明旨在对PMOS管器件区域内的顶层硅进行热氧化处理，使得顶层硅边缘向上弯曲，从而增强了顶层硅的压缩应力，提高了后续制作PMOS器件的性能。
文档编号H01L21/336GK102184847SQ201110102990
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者李乐 申请人:上海宏力半导体制造有限公司