技术简介：
本专利针对传统嵌入式应力晶体管中应力材料填充不均、应力效果受限的问题，提出一种分层应力调控方法。通过在栅极两侧形成"Σ"状开口，先沉积第一应力层并进行离子注入，再填充第二应力层，使应力材料在晶体管沟道区形成梯度应力分布，显著提升载流子迁移率与驱动电流。该工艺通过分步注入与填充，优化了应力传递路径，解决了传统单层应力材料应力衰减快的缺陷。
关键词：应力层,离子注入,晶体管制造
晶体管的形成方法
【专利摘要】一种晶体管的形成方法，包括：提供具有栅极结构的半导体衬底；在栅极结构两侧的半导体衬底内形成开口；在所述开口内形成第一应力层；对所述第一应力层进行离子注入；形成填充满所述开口的第二应力层。本发明的晶体管形成方法形成的晶体管性能佳。
【专利说明】晶体管的形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，特别涉及晶体管的形成方法。
【背景技术】
[0002]在超大规模集成电路中，通常采用应变硅技术(Strained Silicon)使得NMOS晶体管上形成张应力，在PMOS晶体管上形成压应力，从而增大NMOS晶体管和PMOS晶体管的载流子迁移率，增大了驱动电流，提高了电路的响应速度。嵌入式应力晶体管是应变硅技术应用的热点之一。
[0003]图1-3为现有技术形成嵌入式应力晶体管的过程示意图。
[0004]请参考图1，提供半导体衬底10，在所述半导体衬底10表面形成栅极结构，所述栅极结构包括位于所述半导体衬底10的栅介质层11、位于所述栅介质层表面的栅电极层12 ；在半导体衬底表面、所述栅介质层11和栅电极层12的两侧形成侧墙13 ；
[0005]所述栅极结构还可以包括位于所述栅电极层12表面的硬掩膜层(未示出)；
[0006]请参考图2，以所述侧墙13和栅极结构为掩膜，刻蚀半导体衬底10形成开口 14，所述开口 14深度为d，所述开口 14通常为“ Σ ”状，所述刻蚀通常采用湿法刻蚀、干法刻蚀或者湿法干法结合的刻蚀工艺。所述“ Σ ”的开口用于后续填充应力材料，且“ Σ ”状开口能够增强应力材料的应力效果。
[0007]请参考图3，在所述开口 14 (请参考图2)内外延应力材料直至填充所述开口 14，并对填充开口 14的应力材料进行离子掺杂，形成源极区和漏极区；其中，当形成的晶体管为NMOS时，所述应力材料为SiC，当形成的晶体管为PMOS时，所述应力材料为SiGe。
[0008]其中更多有关嵌入式应力晶体管的资料请参考
【发明者】徐依协, 金兰, 涂火金 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司