[发明专利]晶体管及晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种晶体管，包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底上表面的栅极结构；以及，位于所述半导体衬底内、且位于所述栅极结构两侧的凹槽；位于所述栅极结构一侧凹槽内的源极；以及位于所述栅极结构另一侧凹槽内的漏极；

其特征在于，

所述凹槽包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述半导体衬底的上表面连接，所述第二部分与所述第一部分贯通连接并延伸至所述栅极结构的下方。

2.如权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述凹槽内具有掺杂的应力层，位于所述栅极结构一侧凹槽内的掺杂的应力层作为所述源极，位于所述栅极结构另一侧凹槽内的掺杂的应力层作为所述漏极。

3.如权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述第一部分的高度范围是2～40nm，所述第二部分的高度范围是2～100nm。

4.如权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述第一部分的高度范围是10～30nm，所述第二部分的高度范围是30～100nm。

5.如权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述晶体管是PMOS晶体管，所述掺杂的应力层的材料是SiGe。

6.如权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述晶体管是NMOS晶体管，所述掺杂的应力层的材料是SiC。

7.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成栅极结构；

在所述半导体衬底及所述栅极结构上形成具有开口的第一掩膜层；

以所述第一掩膜层为掩膜，沿开口干法刻蚀去除部分半导体衬底，在栅极结构两侧形成第一沟槽；

形成覆盖所述第一沟槽侧壁的第二掩膜层；

沿第一沟槽干法刻蚀半导体衬底，形成第二沟槽；

以所述第二掩膜层为掩膜，湿法刻蚀第二沟槽的底面及侧壁，使所述第二沟槽向所述栅极结构下方延伸并向所述半导体衬底下表面延伸，所述第一沟槽与延伸后的第二沟槽作为凹槽；

去除所述第二掩膜层；以及

在位于所述栅极结构一侧的凹槽中形成晶体管的源极，在位于所述栅极结构另一侧的凹槽中形成晶体管的漏极。

8.如权利要求7所述的晶体管的形成方法，其特征在于，形成覆盖所述第一沟槽侧壁的所述第二掩膜层以及所述第二沟槽的步骤具体包括：

形成覆盖所述衬底、所述栅极结构和所述第一沟槽的底面及侧壁的第二掩膜层；以及

利用干法刻蚀，去除位于所述第一沟槽底面的第二掩膜层，并沿第一沟槽干法刻蚀半导体衬底，形成第二沟槽。

9.如权利要求7所述的晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述第一沟槽的干法刻蚀工艺参数包括：刻蚀压力10～200mTorr，HBr流量100～1000sccm，O₂流量2～20sccm，He流量100～1000sccm，Cl₂流量2～200sccm，偏压50～400V，时间5～60秒。

10.如权利要求7所述的晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述第二沟槽的干法刻蚀工艺为等离子刻蚀工艺。

11.如权利要求10所述的晶体管的形成方法，其特征在于，当所述第二掩膜层是氧化硅时，所述等离子刻蚀工艺的参数包括：刻蚀压力1～200mTorr，CF₄流量2～200sccm，O₂流量2～20sccm，He流量10～500sccm，偏压50～400V，时间5～60秒；

当所述第二掩膜层是氮化硅时，所述等离子刻蚀工艺的参数包括：刻蚀压力1～200mTorr，CF₄或CHF₃流量2～200sccm，O₂流量2～500sccm，He流量10～1000sccm，偏压50～400V，时间5～60秒。

12.如权利要求7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剂包括：氢氧化钾、氨水或四甲基氢氧化氨。

13.如权利要求12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剂是四甲基氢氧化氨，温度15～70摄氏度，时间20～500秒。