晶体管的形成方法与流程

文档序号:11836081阅读:来源:国知局

技术特征:

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,所述半导体衬底上形成有伪栅,所述伪栅两侧的半导体衬底内形成有源区和漏区;

在所述半导体衬底上形成层间介质层,所述层间介质层的表面与伪栅的顶部表面齐平;

去除所述伪栅,形成暴露出半导体衬底表面的凹槽;

在所述层间介质层上形成第一应力层,且所述第一应力层填充满凹槽,所述第一应力层对凹槽底部的半导体衬底施加第一应力;

去除所述第一应力层,所述凹槽底部的半导体衬底材料记忆部分第一应力;

去除所述第一应力层后,在所述凹槽的侧壁和底部表面上形成栅介质层;

在所述栅介质层和层间介质层表面上形成第一栅电极材料层;

在所述第一栅电极材料层上形成第二应力层,所述第二应力层与第一应力层的应力性质相同,所述第二应力层对凹槽底部的半导体衬底施加第二应力;

去除所述第二应力层,所述凹槽底部的半导体衬底记忆部分第二应力;

去除第二应力层后,在第一栅电极材料层上形成第二栅电极材料层;

平坦化去除层间介质层上的第一栅电极材料层和第二栅电极材料层,在所述栅介质层表面上形成金属栅电极。

2.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述晶体管为NMOS晶体管,所述第一应力层施加的第一应力为压应力,第二应力层施加的第二应力为压应力。

3.如权利要求2所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述压应力的第一应力的大小为1GPa~3GPa,所述压应力的第二应力的大小为0.8GPa~2GPa。

4.如权利要求3所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一应力层和第二应力层的材料为压应力的类金刚石薄膜或者压应力的氮化硅薄膜。

5.如权利要求4所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述压应力的类金 刚石薄膜的形成工艺为物理气相沉积或化学气相沉积工艺。

6.如权利要求4所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述压应力的氮化硅薄膜的形成工艺为化学气相沉积工艺。

7.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述晶体管为PMOS晶体管,所述第一应力层施加的第一应力为拉应力,第二应力层施加的第二应力为拉应力。

8.如权利要求7所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述拉应力的第一应力的大小为1GPa~3GPa,所述拉应力的第二应力的大小为0.8GPa~2GPa。

9.如权利要求8所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一应力层和第二应力层的材料为拉应力的类金刚石薄膜或者拉应力的氮化硅薄膜。

10.如权利要求9所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述拉应力的类金刚石薄膜的形成工艺为物理气相沉积或化学气相沉积工艺。

11.如权利要求9所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述拉应力的氮化硅薄膜的形成工艺为化学气相沉积工艺。

12.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述源区和漏区为硅锗源区和漏区或者碳硅源区和漏区。

13.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,在形成第一应力层后,进行第一退火,所述第一退火的温度为900~1100℃,时间为1s~30s。

14.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,在形成第二应力层后,进行第二退火,所述第二退火的温度为1100~1300℃,时间为30ms~1s。

15.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一栅电极材料层与第二栅电极材料层的材料相同或不相同。是否可以相同或不同。

16.如权利要求15所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一栅电极材料层的材料为W、Al、Cu、Ti、Ag、Au、Pt、Ni、TiN、TaN、TiAl、TaC、TaSiN或TiAlN中的一种或几种的组合。

17.如权利要求15所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述第二栅电极材料层的材料为W、Al或Cu。

18.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一栅电极材料层未填充满凹槽,所述第一栅电极材料层的厚度为10nm~40nm。

19.一种晶体管的形成方法,其特征在于,包括:

提供半导体衬底,所述半导体衬底上形成有伪栅,所述伪栅两侧的半导体衬底内形成有源区和漏区;

在所述半导体衬底上形成层间介质层,所述层间介质层的表面与伪栅的顶部表面齐平;

去除所述伪栅,形成暴露出半导体衬底表面的凹槽;

在所述层间介质层上形成第一应力层,且所述第一应力层填充满凹槽,所述第一应力层对凹槽底部的半导体衬底施加第一应力;

去除所述第一应力层,所述凹槽底部的半导体衬底材料记忆部分第一应力;

在所述凹槽的侧壁和底部表面上形成栅介质层;

在所述栅介质层和层间介质层表面上形成金属栅电极,所述金属栅电极填充满凹槽。

20.如权利要求19所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一应力层施加的第一应力为拉应力或压应力。

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