[发明专利]一种晶体管及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种晶体管及其形成方法。

背景技术

在先进互补金属氧化物半导体（CMOS）产业中，为了提高PMOS的性能，源/漏极区域通常会采用硅锗（SiGe），这是由于硅锗比硅具有更大的晶格常数，则在源漏极形成硅锗层后，其能够在沟道区产生一定的压应力，以便提高电子的迁移率。

然而，在实际工艺中，硅锗层的生长状况不是那么理想的，请参考图1，现有工艺中形成硅锗层的过程为：

S101：采用干法刻蚀工艺刻蚀衬底形成碗状凹槽，

S102：采用TMAH（四甲基氢氧化铵）湿法刻蚀所述碗状凹槽形成sigema状（Σ状）的第二凹槽，

S103：对第二凹槽进行清洗，

S104：在第二凹槽内进行硅锗的外延生长。

然而在sigema状凹槽形成后继续外延生长硅锗层时却会出现一些问题，如图2所示的堆垛层错（stacking fault）1。干法刻蚀会对衬底造成结构上的破坏，使其晶格受损，而湿法刻蚀仅是改变第一凹槽的形状，在干法刻蚀和之后进行的湿法刻蚀会存在一个区域2，这个区域2不会被湿法刻蚀去除（或完全去除），也就是说，区域2处具有受干法刻蚀损坏的晶格，从而在外延生长后将会使得外延层不同区域结构不同。这将导致源漏极质量下降，严重影响器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶体管的形成方法，以解决现有技术中形成的硅锗层质量差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶体管的形成方法，包括：

提供衬底，在所述衬底上形成栅极结构；

通过刻蚀工艺在所述衬底上形成多个第一凹槽；

对所述第一凹槽进行修复；

刻蚀所述第一凹槽形成第二凹槽。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，所述第一凹槽的形状为碗状。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，采用快速热氧化工艺对所述第一凹槽进行修复，形成氧化层。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，采用尖峰退火工艺对所述第一凹槽进行修复，形成氧化层。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，所述氧化层的厚度为1~30埃。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，形成氧化层的温度为800~1100℃。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，在氮气和氧气的混合气体氛围下进行处理。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，在纯氧的氛围下进行修复。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，刻蚀所述第一凹槽形成第二凹槽的工艺包括如下步骤：

采用稀释的氢氟酸去除所述氧化层；

采用四甲基氢氧化铵刻蚀形成第二凹槽。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，所述第二凹槽为sigema状。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，形成第二凹槽之后，还包括如下工艺：

在所述第二凹槽内形成硅锗层。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，所述形成硅锗层的工艺条件为：温度500~800℃，压强1~100Torr。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，所述形成硅锗层采用的气体为：SiH₄、HCl、B₂H₆和H₂。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，所述气体SiH₄、HCl和B₂H₆的流量皆为1~1000sccm。

可选的，对于所述的晶体管的形成方法，所述H₂的流量为0.1~50slm。

本发明提供一种由上述晶体管的形成方法制得的晶体管，包括：衬底，所述衬底上形成有栅极结构及第二凹槽。

与现有技术相比，在本发明提供的晶体管及其形成方法中，对干法刻蚀后的第一凹槽进行了修复，使得第一凹槽晶格的损坏部分被去除，之后采用湿法刻蚀工艺形成所需形状的第二凹槽时，所形成的第二凹槽中便不存在晶格受损部分，从而能够长出高质量的硅锗层，大大的提高了器件的性能。

附图说明

图1为现有技术的晶体管形成过程的流程图；

图2为现有技术形成的晶体管的缺陷示意图；

图3~图8为本发明实施例的晶体管的形成方法的横截面示意图。

具体实施方式