本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種NMOS晶體管的形成方法。

背景技術(shù)：
由于應(yīng)力可以改變硅材料的能隙和載流子遷移率，因此通過應(yīng)力來提高M(jìn)OS晶體管的性能成為越來越常用的手段。其中，應(yīng)變記憶技術(shù)（StressMemorizationTechnique，簡稱SMT）是現(xiàn)有的提高NMOS晶體管的溝道區(qū)載流子遷移率的技術(shù)。應(yīng)變記憶技術(shù)用于提高NMOS晶體管的溝道區(qū)載流子，主要包括：首先在NMOS晶體管上形成張應(yīng)力層，所述張應(yīng)力層一般為剛性較強(qiáng)的氮化硅層；之后對所述NMOS晶體管和張應(yīng)力層進(jìn)行退火，由于所述張應(yīng)力層的剛性較強(qiáng)，從而將張應(yīng)力層中的張應(yīng)力引入至所述NMOS晶體管的柵極、源區(qū)、漏區(qū)和襯底，且所述張應(yīng)力持續(xù)存在，被“記憶”在所述NMOS晶體管的柵極、源區(qū)、漏區(qū)和襯底，故此得名；接下來去除所述張應(yīng)力層，完成應(yīng)力記憶過程。所述張應(yīng)力層對柵極、源極、漏極和襯底提供了穩(wěn)定張應(yīng)力，進(jìn)一步，張應(yīng)力使溝道區(qū)域中的原子排列更加疏松，從而提高溝道區(qū)的電子遷移率。更多關(guān)于應(yīng)變記憶技術(shù)的信息請參考2010年9月29日公開的公開號為CN101256949B的中國專利文獻(xiàn)。雖然，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，應(yīng)力記憶技術(shù)改善了NMOS晶體管的部分性能，但是，也使NMOS晶體管產(chǎn)生了很多缺陷，這降低了NMOS晶體管的整體性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)力記憶技術(shù)降低了NMOS晶體管的整體性能。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種新的NMOS晶體管的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有柵極結(jié)構(gòu)、位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中的源區(qū)和漏區(qū)；在半導(dǎo)體襯底上形成緩沖層，所述緩沖層覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)、源區(qū)和漏區(qū)；在所述緩沖層上形成張應(yīng)力層，所述張應(yīng)力層的材料為氮化硅，其中，所述緩沖層用于阻擋形成張應(yīng)力層過程中的氫擴(kuò)散進(jìn)入源區(qū)和漏區(qū)；在形成所述張應(yīng)力層后，對所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行退火處理?？蛇x的，所述緩沖層包括位于所述半導(dǎo)體襯底上的氧化硅層、位于所述氧化硅層上的富氮氧化硅層?？蛇x的，形成所述緩沖層的方法，包括：在所述半導(dǎo)體襯底上形成氧化硅層；對所述氧化硅層進(jìn)行N2O等離子體處理，在氧化硅層上形成富氮氧化硅層?？蛇x的，所述形成氧化硅層的方法，包括：等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積或亞大氣壓化學(xué)氣相沉積?？蛇x的，所述N2O等離子體處理工藝中，等離子化N2O氣體時(shí)，等離子體反應(yīng)腔內(nèi)N2O氣體的流動(dòng)速率范圍為：500～2000sccm，反應(yīng)腔內(nèi)壓力的范圍為：1～20Torr。可選的，所述緩沖層包括位于所述半導(dǎo)體襯底上的氧化硅層、位于氧化硅層上的富氧氮化硅層、位于富氧氮化硅層上的富氮氧化硅層。可選的，形成所述緩沖層的方法，包括：在所述半導(dǎo)體襯底上沉積氧化硅層；對所述氧化硅層進(jìn)行NH3等離子體處理，在氧化硅層上形成富氧氮化硅層；對所述富氧氮化硅層進(jìn)行N2O等離子體處理，在富氧氮化硅層上形成富氮氧化硅層?？蛇x的，所述等離子體NH3處理過程中，等離子化NH3時(shí)，等離子體反應(yīng)腔內(nèi)的NH3的流動(dòng)速率范圍為：2000～6000sccm，反應(yīng)腔內(nèi)的壓力范圍為：1～20Torr?？蛇x的，在對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行退火處理后，張應(yīng)力層對所述柵極結(jié)構(gòu)、源區(qū)和漏區(qū)提供張應(yīng)力的范圍為500～1700MPa?？蛇x的，所述退火處理的步驟，包括：對所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行快速退火；在快速退火后，對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行激光退火?？蛇x的，所述快速退火過程，施加的溫度范圍為800～1200℃，快速退火時(shí)間為0.5s～5s；所述激光退火過程，施加的溫度范圍為1000～1400℃，激光退火時(shí)間為0.1s～2ms?？蛇x的，所述形成張應(yīng)力層的方法，使用化學(xué)氣相沉積，使用的原料包括硅烷和氨氣?？蛇x的，在退火處理后，還包括：去除所述張應(yīng)力層和緩沖層。可選的，所述去除張應(yīng)力層和緩沖層的方法，包括濕法刻蝕，使用的刻蝕劑包括熱磷酸或氫氟酸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明對應(yīng)變記憶技術(shù)作出了改進(jìn)，在NMOS晶體管上沉積張應(yīng)力層之前，先在NMOS晶體管上形成緩沖層。所述緩沖層在后續(xù)形成氮化硅張應(yīng)力層的過程中，可以起到阻擋生成氮化硅的反應(yīng)物硅烷氣體和氨氣中的氫擴(kuò)散進(jìn)入源區(qū)和漏區(qū)，尤其避免了后續(xù)退火過程中的氫加速進(jìn)入源區(qū)和漏區(qū)，并替代源區(qū)和漏區(qū)中的硼而造成源區(qū)和漏區(qū)中的硼流失。所述緩沖層對氫向源區(qū)和漏區(qū)的擴(kuò)散阻擋作用，確保源區(qū)、漏區(qū)中硼離子的穩(wěn)定，并且張應(yīng)力層的張應(yīng)力可以適量、穩(wěn)定保留在柵極、源區(qū)和漏區(qū)，尤其是柵極以下的溝道區(qū)中，有效穩(wěn)定了NMOS晶體管的閾值電壓，提升NMOS晶體管的性能。在具體實(shí)施例中，緩沖層包括位于半導(dǎo)體襯底上的氧化硅層、位于氧化硅層上的富氧氮化硅層和位于富氧氮化硅層上的富氮氧化硅層。形成所述疊層結(jié)構(gòu)緩沖層的方法為：首先對半導(dǎo)體襯底上的氧化硅層進(jìn)行NH3等離子體處理。由于氮有5個(gè)價(jià)電子，應(yīng)形成三個(gè)化學(xué)鍵和一對孤對電子，這種形式形成在物質(zhì)內(nèi)部。則在氧化硅層表面，氮因?yàn)闆]有足夠多的其他原子來形成三個(gè)化學(xué)鍵，而剩余單個(gè)的電子，這種狀態(tài)不穩(wěn)定，容易與其他原子成鍵。因此，硅與氮極易通過懸掛鍵結(jié)合，在氧化硅層上生成富氧氮化硅層；之后，對富氧氮化硅層進(jìn)行N2O等離子體處理，在富氧氮化硅層表面，硅與氮極易通過懸掛鍵結(jié)合，在富氧氮化硅層上生成富氮氧化硅。其中，富氧氮化硅層與富氮氧化硅層、氧化硅層之間的結(jié)合力很強(qiáng)，三者之間的粘合很牢固，避免了富氮氧化硅層與氧化硅層直接接觸而出現(xiàn)脫落的可能性。而且，富氮氧化硅層是主要的阻擋氫擴(kuò)散的膜層，其次是富氧氮化硅層。疊層結(jié)構(gòu)的安排可以起到更佳的阻擋氫擴(kuò)散的作用，極大改善NMOS晶體管的性能。附圖說明圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的晶體管的形成方法的流程示意圖；圖2～圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例的晶體管的形成方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式發(fā)明人針對現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)變記憶技術(shù)形成的NMOS晶體管進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)：通常，張應(yīng)力層提供的張應(yīng)力很大，雖然張應(yīng)力可以提高溝道區(qū)的載流子遷移率，但是較大的張應(yīng)力與柵極、源區(qū)和漏極、半導(dǎo)體襯底直接接觸，會(huì)對柵極、源區(qū)和漏區(qū)、半導(dǎo)體襯底造成損傷，使得最終形成的晶體管存在結(jié)構(gòu)缺陷，進(jìn)而影響晶體管的某些性能。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，提出在NMOS晶體管上形成張應(yīng)力層之前，先在NMOS晶體管上形成氧化硅層或氮氧化硅層。以氧化硅層為例，氧化硅層位于張應(yīng)力層與NMOS晶體管之間，氧化硅層起到張應(yīng)力的“卸力”作用，使最終作用在NMOS晶體管上的張應(yīng)力減小，消除了前述結(jié)構(gòu)缺陷。但是，發(fā)明人注意到，使用該緩沖層后，雖然消除了結(jié)構(gòu)缺陷，但是NMOS晶體管的性能并沒有得到很明顯的提升。發(fā)明人對NMOS晶體管繼續(xù)進(jìn)行研究，終于發(fā)現(xiàn)：在形成氮化硅張應(yīng)力層的過程中，首先在NMOS晶體管上沉積氮化硅，使用的原料為硅烷（SiH4）氣體和氨氣（NH3）。其中，在硅烷氣體和氨氣中含有大量的氫，在沉積過程中，氫會(huì)穿過氧化硅層，擴(kuò)散進(jìn)入源區(qū)和漏區(qū)，并取代源區(qū)、漏區(qū)中硼的位置。而且，之后退火過程的高溫加速了氫的擴(kuò)散，使得源區(qū)、漏區(qū)中的硼大量流失。其中，流失的硼進(jìn)入張應(yīng)力層，并在后續(xù)去除張應(yīng)力層過程中被除去。源區(qū)和漏區(qū)中的硼大量流失，進(jìn)一步影響NMOS晶體管的閾值電壓，從而降低了半導(dǎo)體器件的性能。所以，阻擋氫擴(kuò)散進(jìn)入源區(qū)和漏區(qū)，才是當(dāng)前需要解決的問題。發(fā)明人經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)，得到了一種新的NMOS晶體管的形成方法。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背...