[发明专利]半导体器件的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供内部掺杂有n型或p型离子的半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有绝缘层和覆盖所述绝缘层的保护层，所述保护层和绝缘层内贯穿有开口，所述开口暴露出半导体衬底表面；

在所述开口内形成位于所述半导体衬底表面的第一应力层，所述第一应力层表面低于所述保护层表面；

向所述第一应力层内掺杂并退火形成第二应力层，所述第二应力层的材料为Si-Ge-C；

在所述第二应力层表面形成本征层，所述本征层表面与所述保护层表面齐平。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一应力层的厚度小于等于所述开口深度的1/2。

3.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一应力层的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

4.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述半导体器件为NMOS管时，所述第一应力层的材料为碳化硅，形成所述第一应力层时的压强为大气压强，反应温度为700摄氏度-800摄氏度。

5.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一应力层中碳的摩尔百分比为3%-15%。

6.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，向所述第一应力层内掺杂的离子为锗离子或锡离子，其工艺参数范围为：能量为2千电子伏-50千电子伏，剂量为1e15原子数/平方厘米-1e16原子数/平方厘米。

7.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述半导体器件为PMOS管时，所述第一应力层的材料为锗硅。

8.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一应力层中锗的摩尔百分比为10%-30%。

9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一应力层的厚度为5纳米-30纳米。

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述退火的方法为快速热退火或激光脉冲退火。

11.如权利要求10所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述快速热退火的工艺参数范围为：退火温度为900摄氏度-1100摄氏度，退火时间10秒-30秒。

12.如权利要求10所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述激光脉冲退火的工艺参数范围为：退火温度为1200摄氏度-1400摄氏度，退火时间40毫秒-100毫秒。

13.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述本征层的材料为Si、Si_1-yC_y或Si_xGe_1-x，其中x的范围为3%-35%，y的范围为10%-30%。

14.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述本征层的厚度为5纳米-30纳米。

15.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成本征层后，去除所述保护层，暴露出绝缘层表面。

16.如权利要求15所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述半导体器件为鳍式场效应管时，还包括：形成横跨所述第二应力层和本征层的顶部和侧壁的第一栅极结构；形成位于所述第一栅极结构两侧、且位于本征层和第二应力层内的第一源区和第一漏区。

17.如权利要求15所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述半导体器件为MOS管时，还包括：形成覆盖所述绝缘层的半导体层，所述半导体层表面与所述本征层表面齐平；待形成半导体层后，形成覆盖所述本征层的顶部表面的第二栅极结构；形成位于所述第二栅极结构两侧的半导体层内的第二源区和第二漏区。

18.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底为硅衬底或绝缘体上硅衬底，所述半导体衬底表面的晶面为（110）或（100）。