[发明专利]晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供具有有源区的半导体衬底，在所述有源区内进行离子注入形成掺杂层，所注入的离子p型或n型，所述掺杂层的表面与半导体衬底表面齐平；

采用热退火工艺激活所述掺杂层；

在所述热退火工艺之后，在所述掺杂层的表面形成介质层和伪栅极层，所述介质层覆盖所述伪栅极层的侧壁，且所述介质层的顶部表面与所述伪栅极层的顶部表面齐平；

以所述介质层为掩膜，刻蚀所述伪栅极层和掺杂层，直至贯穿所述掺杂层的厚度，并暴露出半导体衬底的有源区为止，形成开口；

在所述开口底部形成半导体层，所述半导体层的表面不高于半导体衬底的表面；

在形成所述半导体层之后，在所述开口内形成高K金属栅极结构。

2.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体层的表面低于所述半导体衬底的表面。

3.如权利要求2所述晶体管的形成方法，其特征在于，在形成所述半导体层之后，形成所述高K金属栅极结构之前，在所述开口的侧壁表面形成侧墙，使所述侧墙的材料为氮化硅和氧化硅中的一种或两种组合。

4.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体层的材料为硅、锗或硅锗，所述半导体层的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

5.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述高K金属栅极结构包括：位于所述开口底部的半导体层表面的过渡层；位于所述开口侧壁和过渡层表面的高K栅介质层；位于所述高K栅介质层表面，且填充满所述开口的金属栅电极层。

6.如权利要求5所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述过渡层的材料为氧化硅。

7.如权利要求5所述晶体管的形成方法，其特征在于，在形成所述过渡层之后，形成所述高K栅介质层之前，进行热退火工艺。

8.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，在刻蚀所述伪栅极层和掺杂层形成开口之后，形成所述半导体层之前，进行热退火工艺。

9.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，在形成半导体层之后，形成高K金属栅极结构之前，进行热退火工艺。

10.如权利要求7、8或9所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述热退火工艺为：气体为氢气，温度大于300摄氏度，气压为1毫托~1托。

11.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述介质层和伪栅极层的形成工艺为：在采用热退火工艺激活所述掺杂层之后，在所述掺杂层表面形成伪栅极层；在形成所述伪栅极层之后，在所述掺杂层表面形成覆盖所述伪栅极层侧壁的介质层，所述介质层的顶部与所述伪栅极层顶部齐平。

12.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，在所述有源区内进行离子注入形成掺杂层之前，在所述半导体衬底表面形成绝缘层，所述绝缘层为氧化硅层和氮化硅层中的一层或多层重叠。

13.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，在形成所述高K金属栅极结构之前，对所述半导体层进行离子注入，所注入的离子与掺杂层内所注入的离子的导电类型相同或相反。

14.如权利要求13所述晶体管的形成方法，其特征在于，当所注入的离子与掺杂层内所注入的离子导电类型相同时，所述离子注入工艺的方向向所述半导体层两侧的掺杂层倾斜。

15.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，在形成半导体层之后，形成高K金属栅极结构之前，采用湿法刻蚀工艺使所述半导体层表面光滑，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀液为氢氟酸。

16.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述介质层的材料为氮化硅或氧化硅，所述伪栅极层的材料为多晶硅。