[发明专利]晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有鳍部，所述鳍部的部分侧壁和顶部表面具有横跨所述鳍部的栅极结构；

在所述栅极结构两侧形成贯穿所述鳍部的开口，所述开口的侧壁垂直于所述鳍部的顶部表面，所述开口位于鳍部顶部表面的图形边界向所述栅极结构的方向凹陷，所述开口位于鳍部顶部表面的图形与栅极结构相邻的边界与鳍部侧壁构成“Σ”形，且所述“Σ”形的顶角向所述栅极结构的方向延伸；

在所述开口内形成应力层，所述应力层的表面等于或高于所述鳍部的顶部表面。

2.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的形成工艺为：采用各向异性的干法刻蚀工艺在所述栅极结构两侧形成贯穿所述鳍部的开口，所述开口位于鳍部顶部表面的图形为圆形；在各向异性的干法刻蚀之后，采用各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述开口，使所述开口位于鳍部顶部表面的图形与所述栅极结构相邻的边界呈“Σ”形。

3.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，与栅极结构的侧壁平行的鳍部侧壁表面的晶面为（100）。

4.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的底部低于所述半导体衬底的表面。

5.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：在所述半导体衬底表面形成覆盖部分鳍部侧壁的介质层，所述栅极结构形成于所述介质层表面。

6.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括：栅介质层，位于所述栅介质层表面的栅电极层，位于所述栅介质层和栅电极层两侧的侧墙。

7.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述应力层的材料为硅锗或碳化硅，所述应力层的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

8.一种采用如权利要求1至7任一项所述的方法所形成的晶体管，其特征在于，包括：半导体衬底；位于半导体衬底表面的鳍部；横跨所述鳍部的侧壁和顶部表面的栅极结构；贯穿所述栅极结构两侧鳍部的开口，所述开口的侧壁垂直于所述鳍部的顶部表面，所述开口位于鳍部顶部表面的图形边界向所述栅极结构的方向凹陷，且所述开口位于鳍部顶部表面的图形与栅极结构相邻的边界与鳍部侧壁构成“Σ”形，所述“Σ”形的顶角向所述栅极结构的方向延伸；位于所述开口内形成应力层，所述应力层的表面等于或高于所述鳍部的顶部表面。

9.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底表面具有栅极结构；在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成开口，所述开口的侧壁垂直于所述半导体衬底表面，所述开口位于半导体衬底表面的图形边界向所述栅极结构的方向凹陷，且所述开口位于半导体衬底表面的图形与栅极结构相邻的边界呈“Σ”形，且所述“Σ”形的顶角向所述栅极结构的方向延伸；在所述开口内形成应力层，所述应力层的表面等于或高于所述鳍部的顶部表面。

10.如权利要求9所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口位于半导体衬底表面的图形与所述栅极结构相邻的边界为若干“Σ”形相互连接。

11.如权利要求9所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的形成工艺为：采用各向异性的干法刻蚀在所述栅极结构两侧的半导体衬底内分别形成数量相等的若干开口，所述若干开口相对于所述栅极结构的侧壁平行排列，且所述开口位于半导体衬底表面的图形为圆形；在各向异性的干法刻蚀之后，采用各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述开口，使所述开口位于半导体衬底表面的图形与所述栅极结构相邻的边界呈“Σ”形。

12.如权利要求9所述晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：所述开口的侧壁与半导体衬底表面构成“Σ”形。

13.如权利要求12所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的形成工艺为：采用各向异性的干法刻蚀在所述栅极结构两侧的半导体衬底内分别形成数量相等的若干开口，所述若干开口相对于所述栅极结构的侧壁平行排列，且所述开口位于半导体衬底表面的图形为圆形；在各向异性的干法刻蚀之后，采用各向同性的刻蚀工艺刻蚀所述开口的侧壁，使所述开口的侧壁向半导体衬底内凹陷；在各向同性的刻蚀工艺之后，采用各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述开口，使所述开口位于半导体衬底表面的图形与所述栅极结构相邻的边界呈“Σ”形，且所述开口的侧壁与半导体衬底表面构成“Σ”形。