[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：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括PMOS区域，所述PMOS区域半导体衬底表面形成有PMOS栅极结构；

在所述PMOS栅极结构两侧的半导体衬底内形成凹槽；

采用第一外延工艺在凹槽内形成第一应力层，且所述第一应力层上表面低于半导体衬底上表面，所述第一应力层上表面至半导体衬底上表面的高度差为20埃至50埃，所述第一应力层的材料为SiGe或SiGeB；

采用第二外延工艺形成覆盖第一应力层的第二应力层，所述第二应力层的材料为SiGeC或SiGeBC，所述第二应力层的材料中含有碳原子，且所述第二应力层上表面高于半导体衬底上表面或与半导体衬底上表面齐平。

2.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二应力层的材料中碳原子浓度为1E18atom/cm³至1E21atom/cm³。

3.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二应力层的厚度为50埃至100埃。

4.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二外延工艺的具体工艺参数为：反应气体包括硅源气体、锗源气体、碳源气体、HCl和H₂，硅源气体为SiH₄、SiH₂Cl₂或Si₂H₆，锗源气体为GeH₄，碳源气体为CH₃SiH₃、CH₄、CH₃Cl、CH₂Cl₂或CHCl₃，其中，硅源气体、锗源气体、碳源气体和HCl的流量均为1sccm至1000sccm，H₂的流量为100sccm至50000sccm，反应腔室温度为600度至800度，反应腔室压强为1托至500托。

5.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层为单层结构或多层结构。

6.根据权利要求5所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层为单层结构时，所述第一应力层包括填充凹槽的锗硅体层，且所述锗硅体层上表面低于半导体衬底上表面；所述第一应力层为多层结构时，所述第一应力层包括：位于凹槽底部和侧壁的锗硅阻挡层、位于锗硅阻挡层表面的锗硅渐变层和位于锗硅渐变层表面的锗硅体层，且所述锗硅体层上表面低于半导体衬底上表面。

7.根据权利要求6所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述锗硅体层的材料中Ge的原子百分比为10％至50％。

8.根据权利要求6所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述锗硅体层的材料中硼原子的浓度为1E18atom/cm³至3E20atom/cm³。

9.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二外延工艺和第一外延工艺在同一个外延设备中进行。

10.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，在第二应力层形成后，采用第三外延工艺形成覆盖第二应力层的盖层。

11.根据权利要求10所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述盖层的材料为Si、SiGe、SiB或SiGeB。

12.根据权利要求10所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述盖层的厚度为50埃至300埃。

13.根据权利要求11所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述盖层的材料为Si，所述第三外延工艺的具体工艺参数为：反应气体包括硅源气体、H₂和HCl，其中，硅源气体为SiH₄或SiH₂Cl₂，硅源气体和HCl的气体流量均为1sccm至1000sccm，H₂的气体流量为100sccm至10000sccm，反应腔室温度为600度至800度，反应腔室压强为1托至500托。