本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體涉及一種晶體管及其形成方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，在晶體管上設(shè)置應(yīng)力層可以向溝道區(qū)提供拉伸應(yīng)力或是壓縮應(yīng)力，從而達(dá)到提高CMOS器件載流子遷移率的效果，進(jìn)而提高晶體管的性能。

例如：在PMOS晶體管源區(qū)和漏區(qū)對應(yīng)的襯底中形成凹槽，再在所述凹槽中外延生長鍺硅層，對所述鍺硅層進(jìn)行離子注入形成源區(qū)和漏區(qū)，所述鍺硅層能對PMOS晶體管的溝道施加壓應(yīng)力。為了進(jìn)一步增強(qiáng)對PMOS晶體管的溝道的壓應(yīng)力，現(xiàn)有技術(shù)提出一種在柵極結(jié)構(gòu)以及襯底上形成壓應(yīng)力薄膜層的方式，增大對溝道的壓應(yīng)力。

參考圖1，示出了現(xiàn)有技術(shù)一種應(yīng)用應(yīng)力技術(shù)的PMOS晶體管的示意圖。在襯底01中形成有淺溝槽隔離02，以將PMOS晶體管與相鄰的其他NMOS晶體管或PMOS晶體管隔離，在襯底01上形成有柵極結(jié)構(gòu)05。在所述柵極結(jié)構(gòu)05兩側(cè)的襯底01中形成有源區(qū)03和漏區(qū)04，所述源區(qū)03和漏區(qū)04為對鍺硅層進(jìn)行離子注入形成，源區(qū)03和漏區(qū)04之間的襯底01作為PMOS晶體管的溝道區(qū)。在所述源區(qū)03和漏區(qū)04上還形成有金屬硅化物層07，在所述金屬硅化物層07上形成到導(dǎo)電插塞(未示出)。在所述襯底01、金屬硅化物層07上以及柵極結(jié)構(gòu)05的頂部和側(cè)壁上形成有壓應(yīng)力薄膜層06，所述壓應(yīng)力薄膜層06采用能夠提供壓應(yīng)力的材料制成。所述壓應(yīng)力薄膜層06能夠?yàn)镻MOS晶體管的溝道區(qū)提供壓應(yīng)力。

然而，現(xiàn)有技術(shù)壓應(yīng)力薄膜層向晶體管溝道區(qū)提供的有效作用力較小，難以滿足提高晶體管性能的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種晶體管及其形成方法，提高壓應(yīng)力薄膜層 對晶體管溝道區(qū)的有效作用力，進(jìn)而提高晶體管的性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶體管及其形成方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)；

在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底中形成源區(qū)和漏區(qū)；

在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力薄膜層，位于所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度。

可選的，在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力薄膜層，位于所述襯底上的壓應(yīng)力薄膜層厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層厚度的步驟包括：

在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力材料層；

在所述壓應(yīng)力材料層上覆蓋抗反射層，所述抗反射層的上表面高于所述柵極結(jié)構(gòu)的頂部；

刻蝕所述抗反射層，并去除所述柵極結(jié)構(gòu)上部分厚度的壓應(yīng)力材料層，剩余的壓應(yīng)力材料層形成壓應(yīng)力薄膜層；

去除剩余的所述抗反射層。

可選的，在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力材料層的步驟中，采用化學(xué)氣相沉積法形成所述壓應(yīng)力材料層。

可選的，在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力材料層的步驟中，所述壓應(yīng)力材料層的厚度在50到2000埃的范圍內(nèi)。

可選的，在所述壓應(yīng)力材料層上覆蓋抗反射層的步驟包括：采用涂布的方法形成所述抗反射層。

可選的，刻蝕所述抗反射層的方法為等離子體刻蝕法。

可選的，所述等離子體刻蝕法采用的刻蝕劑包括：CF₄、CH₃F、HBr、NF₃、Cl₂、O₂和N₂中的一種或多種，載氣包括Ar和He中的一種或多種。

可選的，在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力薄膜層，位于所述襯底上的壓應(yīng)力薄膜層厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層厚度的步驟包括：

所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度在50到2000埃的范圍內(nèi)，所述柵極結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層的厚度在1000埃之內(nèi)；

可選的，在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力薄膜層的步驟包括：

所述壓應(yīng)力薄膜層的材料為氮化硅。

本發(fā)明還提供一種晶體管，包括：

襯底；

位于所述襯底上的柵極結(jié)構(gòu)；

位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底中的源區(qū)和漏區(qū)；

位于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上的壓應(yīng)力薄膜層，其中位于所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度。

可選的，所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度在50到2000埃的范圍內(nèi)，所述柵極結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層的厚度在1000埃之內(nèi)。

可選的，所述壓應(yīng)力薄膜層的材料為氮化硅。

可選的，所述晶體管為PMOS晶體管，所述源區(qū)和漏區(qū)中摻雜有硼離子或二氟化硼離子。

可選的，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵極以及位于柵極側(cè)壁的側(cè)墻。

可選的，所述源區(qū)和漏區(qū)為經(jīng)過摻雜的應(yīng)力層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明晶體管及其形成方法在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力薄膜層，所述襯底上的壓應(yīng)力薄膜層主要對溝道區(qū)提供沿溝道寬度方向的壓應(yīng)力，所述柵極結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層主要對溝道區(qū)提供垂直溝道寬度方向的應(yīng) 力。位于所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度，通過調(diào)整所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度和所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度,使得所述壓應(yīng)力薄膜層對所述溝道區(qū)提供的合應(yīng)力方向更接近于溝道寬度方向，對溝道區(qū)施加的有效應(yīng)力更大，更有利于提高溝道區(qū)的載流子遷移率，從而提高了晶體管的電性能。此外，通過控制所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度和所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度，能夠針對器件性能需要對沿溝道寬度方向的壓應(yīng)力大小進(jìn)行有效調(diào)節(jié)；同時還能通過調(diào)節(jié)所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層和所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度差，方便地控制壓應(yīng)力方向，以便于形成不同性能需求的晶體管。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種PMOS晶體管的示意圖；

圖2至圖9是本發(fā)明晶體管的形成方法一實(shí)施例各個步驟的示意圖；

圖10是本發(fā)明晶體管一實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

如背景技術(shù)所述，現(xiàn)有采用應(yīng)力技術(shù)的晶體管中，壓應(yīng)力薄膜層對PMOS晶體管溝道區(qū)的有效作用力較小。

分請繼續(xù)參考圖1，分析壓應(yīng)力薄膜層對PMOS晶體管溝道區(qū)的有效作用力較小的原因，現(xiàn)有技術(shù)通常采用沉積的方法形成所述壓應(yīng)力薄膜層06，在襯底01上、柵極結(jié)構(gòu)05側(cè)壁以及頂部的壓應(yīng)力薄膜層06厚度較為均勻，這樣所述壓應(yīng)力薄膜層06為PMOS晶體管的溝道區(qū)提供的壓應(yīng)力沿圖中箭頭F1所指方向，與溝道寬度方向(參考虛線線頭所示方向)的角度b1較大。應(yīng)力與溝道寬度方向的夾角越小，應(yīng)力對溝道區(qū)的有效作用力越大，反之則有效作用力越小，因此，現(xiàn)有技術(shù)形成的與壓應(yīng)力薄膜層06對溝道區(qū)的有效作用力方向固定，且對溝道區(qū)施加的應(yīng)力較小，提高晶體管性能的作用有限。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種晶體管及其形成方法，在所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁以及襯底上形成壓應(yīng)力薄膜層，所述襯底上的壓應(yīng)力薄膜層主要對溝道區(qū)提供沿溝道寬度方向的壓應(yīng)力，所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁 上的壓應(yīng)力薄膜層主要對溝道區(qū)提供垂直溝道寬度方向的應(yīng)力。位于所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度，通過調(diào)整所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度和所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度,使得所述壓應(yīng)力薄膜層對所述溝道區(qū)提供的合應(yīng)力方向更接近于溝道寬度方向，對溝道區(qū)施加的有效應(yīng)力更大，更有利于提高溝道區(qū)的載流子遷移率，從而提高了晶體管的電性能。此外，通過控制所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層的厚度和所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度，能夠針對器件性能需要對沿溝道寬度方向的壓應(yīng)力大小進(jìn)行有效調(diào)節(jié)；同時還能通過調(diào)節(jié)所述襯底上壓應(yīng)力薄膜層和所述柵極結(jié)構(gòu)頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度差，方便地控制壓應(yīng)力方向，以便于形成不同性能需求的晶體管。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)施例做詳細(xì)的說明。

參考圖2至圖10示出了本發(fā)明晶體管的形成方法一實(shí)施例各個步驟的示意圖，需要說明的是，本實(shí)施例中所要形成的晶體管為PMOS晶體管，但是本發(fā)明對所要形成的晶體管類型不做限制。

參考圖2，提供襯底100，在本實(shí)施例中，所述襯底100為硅襯底，所述襯底100還可以為鍺硅襯底或絕緣體上硅襯底等其它半導(dǎo)體襯底，對此本發(fā)明不做任何限制。

本實(shí)施例中，在襯底100中形成隔離結(jié)構(gòu)101，隔離結(jié)構(gòu)101將所述襯底100用于形成PMOS晶體管的區(qū)域與用于形成其他晶體管的區(qū)域隔離。本實(shí)施例中，所述隔離結(jié)構(gòu)101為淺溝槽隔離，但是本發(fā)明對所述隔離結(jié)構(gòu)101的具體類型不做限制，在其他實(shí)施例中，所述隔離結(jié)構(gòu)101還可以為局部氧化物隔離。

在本實(shí)施例中，形成隔離結(jié)構(gòu)101以后，在襯底100表面以及隔離結(jié)構(gòu)101表面形成柵極介質(zhì)層120，柵極介質(zhì)層120的材料為氧化硅，但是本發(fā)明對此不做限制，在其他實(shí)施例中，所述柵極介質(zhì)層120的材料也可以為氧化鉿等高K材料。

繼續(xù)參考圖2，在所述襯底100上形成柵極結(jié)構(gòu)106，所述柵極結(jié)構(gòu)106 包括材料為多晶硅的柵極103、位于柵極103側(cè)壁且材料為氮化硅的側(cè)墻104。

需要說明的是，本實(shí)施例中，所述柵極103的材料為多晶硅，但是本發(fā)明對柵極103的材料不做限制，在其他實(shí)施例中，所述柵極103的材料還可為金屬。

需要說明的是，本實(shí)施例中，在所述柵極103頂部形成保護(hù)層105，所述柵極結(jié)構(gòu)106還包括保護(hù)層105，所述保護(hù)層105的作用是保護(hù)柵極103，所述保護(hù)層105的材料為氮化硅，但是本發(fā)明保護(hù)層105的材料以及是否形成保護(hù)層105不做限制。在形成柵極結(jié)構(gòu)106之后，去除柵極結(jié)構(gòu)106露出的柵極介質(zhì)層120。

參考圖3，以柵極結(jié)構(gòu)106為掩模，對襯底100進(jìn)行刻蝕，去除柵極結(jié)構(gòu)106露出的部分襯底100，在所述襯底100中形成凹槽107。

在本實(shí)施例中，對襯底100進(jìn)行刻蝕的方法為等離子刻蝕法，但是本發(fā)明對此不做限制，也可以采用濕法刻蝕形成所述凹槽107。

需要說明的是，在本實(shí)施例中，形成所述凹槽107之后，對所述柵極結(jié)構(gòu)106兩側(cè)的襯底100進(jìn)行輕摻雜，輕摻雜的作用是減小晶體管溝道的漏電流。輕摻雜的離子可以選擇硼離子或二氟化硼離子，但是本發(fā)明對輕摻雜的離子類型不做限制。

參考圖4，在所述柵極結(jié)構(gòu)106兩側(cè)的襯底100中形成應(yīng)力層108。

具體地，本實(shí)施例中，采用外延工藝，在所述凹槽107中外延生長半導(dǎo)體材料層，形成所述應(yīng)力層108，并使應(yīng)力層108的表面高于柵極介質(zhì)層102底部，從而實(shí)現(xiàn)對凹槽107的填充。

外延生長應(yīng)力層108之后，晶體管的形成方法還包括：對所述應(yīng)力層108進(jìn)行摻雜，以形成源區(qū)和漏區(qū)。具體地，本實(shí)施例中，對所述應(yīng)力層108進(jìn)行離子注入，離子注入所采用的離子包括硼離子或二氟化硼離子中的一種或兩種，但是本發(fā)明對成源區(qū)和漏區(qū)的所注入的離子類型不做限制。

需要說明的是，在其他實(shí)施例中，還可以不形成所述應(yīng)力層108，而是對柵極結(jié)構(gòu)106兩側(cè)的襯底100進(jìn)行摻雜形成源區(qū)和漏區(qū)，本發(fā)明對源區(qū)和漏 區(qū)的形成方法不做限制。

需要說明的是，在進(jìn)行離子注入之后，還需要對所述應(yīng)力層108進(jìn)行退火。

位于柵極結(jié)構(gòu)106下方，且位于源區(qū)和漏區(qū)之間的部分厚度的襯底100為晶體管的溝道區(qū)。

參考圖5，在所述應(yīng)力層108上形成金屬硅化物層110。

所述金屬硅化物層110用于減小導(dǎo)電插塞與源區(qū)或漏區(qū)之間的接觸電阻。在本實(shí)施例中，所述金屬硅化物層110的材料為NiPt硅化物，但是本發(fā)明對所述金屬硅化物層110的材料不做限制

參考圖6至圖10，在所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁以及襯底100上形成壓應(yīng)力薄膜層，位于所述襯底100上壓應(yīng)力薄膜層的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層的厚度。

具體地，先參考圖6，在所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁以及襯底100上形成壓應(yīng)力材料層111。

在本實(shí)施例中，所述襯底100中形成有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101，所述應(yīng)力層108上形成有金屬硅化物層110，因此在所述襯底100上形成壓應(yīng)力材料層111的步驟包括：在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101和金屬硅化物層110上形成壓應(yīng)力材料層111。

在本實(shí)施例中，采用化學(xué)氣相沉積法形成所述壓應(yīng)力材料層111，所述壓應(yīng)力材料層111的材料為氮化硅。氮化硅是一種能夠產(chǎn)生壓應(yīng)力的材料，所述壓應(yīng)力材料層111用于形成壓應(yīng)力薄膜層，氮化硅的壓應(yīng)力薄膜層能夠?yàn)闇系绤^(qū)施加壓應(yīng)力，從而提高溝道區(qū)的載流子遷移率。但是本發(fā)明對所述壓應(yīng)力材料層111的具體材料不做限制，在其他實(shí)施例中，所述壓應(yīng)力材料層111的材料還可以為其他能夠提供壓應(yīng)力的材料。

所述壓應(yīng)力材料層111在后續(xù)過程中將被刻蝕以形成厚度不同的兩部分壓應(yīng)力薄膜層，所述壓應(yīng)力材料層111的厚度也就是后續(xù)形成的壓應(yīng)力薄膜層的最大厚度，也就是說，所述壓應(yīng)力材料層111的厚度決定了后續(xù)形成的 兩部分壓應(yīng)力薄膜層厚度差的最大值，在本實(shí)施例中，所述壓應(yīng)力材料層111的厚度在50到2000埃的范圍內(nèi)，使得后續(xù)形成的兩部分壓應(yīng)力薄膜層厚度差具有較大的可調(diào)整范圍。

參考圖7，在所述壓應(yīng)力材料層111上覆蓋抗反射層(BarC)112，所述抗反射層112的上表面高于所述柵極結(jié)構(gòu)106的頂部。

本實(shí)施例中，采用涂布的方法覆蓋所述抗反射層112，這樣的好處在于，涂布形成的所述抗反射層112具有平坦的表面，使得在后續(xù)過程中，能夠通過回刻所述抗反射層112的方法去除所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上的抗反射層112，而保留柵極結(jié)構(gòu)106兩側(cè)部分厚度的抗反射層112，但是本發(fā)明對是否以所述抗反射層112作為刻蝕壓應(yīng)力材料層111的掩模層不做限制，還可以在所述壓應(yīng)力材料層111上形成其他類型的掩模層。

參考圖8，刻蝕所述抗反射層112，去除所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部部分厚度的壓應(yīng)力材料層111，剩余的壓應(yīng)力材料層111形成壓應(yīng)力薄膜層113。

具體地，結(jié)合參考圖7，在刻蝕開始前，所述抗反射層112具有平坦的表面，因此，如圖7所示，所述柵極結(jié)構(gòu)106上方和所述柵極結(jié)構(gòu)106兩側(cè)的抗反射層112厚度不同。繼續(xù)參考圖8，在刻蝕所述抗反射層112的過程中，所述襯底100上和所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上的抗反射層112厚度不斷減小，所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部的抗反射層112被全部去除，所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部的壓應(yīng)力材料層111露出，隨著刻蝕的繼續(xù)進(jìn)行，所述襯底100上的抗反射層112厚度繼續(xù)不斷減小，同時柵極結(jié)構(gòu)106側(cè)壁上露出的壓應(yīng)力材料層111也被去除部分厚度。

在柵極結(jié)構(gòu)106頂部露出的壓應(yīng)力材料層111也被去除部分厚度后，停止刻蝕過程，在停止刻蝕之后，如圖8所示，所述襯底100上還剩余部分厚度的抗反射層112。由于柵極結(jié)構(gòu)106頂部露出的壓應(yīng)力材料層111被去除部分厚度，因此在所述壓應(yīng)力薄膜層113中，位于所述襯底100上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度。

需要說明的是，在本實(shí)施例中，刻蝕所述抗反射層112的方法為等離子體刻蝕法。

所述等離子體刻蝕法采用的刻蝕劑可以采用CF₄、CH₃F、HBr、NF₃、Cl₂、O₂、N₂中的一種或多種，載氣包括Ar、He中的一種或多種。本發(fā)明對此不作限制。

參考圖9，形成壓應(yīng)力薄膜層113之后，去除所述剩余的抗反射層112。

需要說明的是，在晶體管中，源區(qū)和漏區(qū)之間連線延伸的方向?yàn)闇系缹挾确较?，所述襯底100上的壓應(yīng)力薄膜層113主要對溝道區(qū)提供沿溝道寬度方向(如圖9中虛線所示方向)的壓應(yīng)力，所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113主要對溝道區(qū)提供垂直溝道寬度方向的壓應(yīng)力。由于位于所述襯底100上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度，所述襯底100上壓應(yīng)力薄膜層113對溝道區(qū)提供的壓應(yīng)力大于所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113對溝道區(qū)提供的壓應(yīng)力，使得所述壓應(yīng)力薄膜層對所述溝道區(qū)提供的合應(yīng)力F2方向與溝道寬度方向的夾角a1較小，即合應(yīng)力F2方向接近于溝道寬度方向，因此本發(fā)明晶體管中，壓應(yīng)力薄膜層113對所述溝道區(qū)施加的有效應(yīng)力更大，更有利于提高溝道區(qū)的載流子遷移率，從而提高了晶體管的電性能。此外，通過控制壓應(yīng)力材料層的厚度，以及控制柵極結(jié)構(gòu)106頂部壓應(yīng)力材料層的去除量，能夠方便地控制所述襯底100上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度和所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度，能夠針對器件性能需要對沿溝道寬度方向的壓應(yīng)力大小進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，同時還能通過調(diào)節(jié)所述襯底100上壓應(yīng)力薄膜層113和所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度差，方便地控制壓應(yīng)力方向，以便于形成不同性能需求的晶體管。

需要說明的是，當(dāng)襯底100上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度與柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113的厚度差達(dá)到一定范圍時，增加壓應(yīng)力薄膜層113的厚度對提高有效作用力的效果不明顯；如果襯底100上壓應(yīng)力薄膜層113的厚度與柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113的厚度差過小，則壓應(yīng)力薄膜層113對溝道區(qū)的合應(yīng)力F2方向與溝道寬度方向夾角a1較大。因此，在本實(shí)施例中，所述襯底100上(本實(shí)施例中，淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101和金屬硅化物層110)上的壓應(yīng)力薄膜層113的厚度在50到2000埃的范圍內(nèi)，所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113的厚度在0到 200埃的范圍內(nèi)，既能夠增大對溝道區(qū)的有效作用力，又節(jié)省了壓應(yīng)力薄膜層113的材料，保證了生產(chǎn)效率。

本發(fā)明還提供一種晶體管，請參考圖10，示出了本發(fā)明晶體管一實(shí)施例的示意圖。

如圖10所示，本實(shí)施例晶體管為PMOS晶體管，但是本發(fā)明對晶體管的具體類型不做限制。本實(shí)施例晶體管包括：

襯底100`，在本實(shí)施例中，所述襯底100`為硅襯底，所述襯底100`還可以為鍺硅襯底或絕緣體上硅襯底等其它半導(dǎo)體襯底，對此本發(fā)明不做任何限制。

本實(shí)施例中，在襯底100`中形成有隔離結(jié)構(gòu)101`，隔離結(jié)構(gòu)101`將所述襯底100`用于形成PMOS晶體管的區(qū)域與用于形成其他晶體管的區(qū)域隔離。本實(shí)施例中，所述隔離結(jié)構(gòu)101`為淺溝槽隔離，但是本發(fā)明對所述隔離結(jié)構(gòu)101`的具體類型不做限制，在其他實(shí)施例中，所述隔離結(jié)構(gòu)101`還可以為局部氧化物隔離。

在本實(shí)施例中，襯底100`表面以及隔離結(jié)構(gòu)101`表面還設(shè)有柵極介質(zhì)層120`，柵極介質(zhì)層120`的材料為氧化硅，但是本發(fā)明對此不做限制，在其他實(shí)施例中，所述柵極介質(zhì)層120`的材料也可以為氧化鉿等高K材料。

繼續(xù)參考圖10，在所述襯底100`上設(shè)有柵極結(jié)構(gòu)106`，所述柵極結(jié)構(gòu)106`包括柵極103`、位于柵極103`側(cè)壁的側(cè)墻104`。

需要說明的是，本實(shí)施例中，所述柵極103`的材料為多晶硅，所述側(cè)墻104`的材料為氮化硅，但是本發(fā)明對柵極103`和側(cè)墻104`的材料不做限制，在其他實(shí)施例中，所述柵極103`的材料還可為金屬。

需要說明的是，本實(shí)施例中，在所述柵極103`頂部設(shè)置有保護(hù)層105`，所述柵極結(jié)構(gòu)106`還包括保護(hù)層105`，所述保護(hù)層105`的作用是保護(hù)柵極103`，所述保護(hù)層105`的材料為氮化硅，但是本發(fā)明保護(hù)層105`的材料以及是否形成保護(hù)層105`不做限制。在形成柵極結(jié)構(gòu)106`之后，去除柵極結(jié)構(gòu)106`露出的柵極介質(zhì)層120`。

繼續(xù)參考圖10，本實(shí)施例晶體管還包括位于所述柵極結(jié)構(gòu)106`兩側(cè)的襯底100`中的應(yīng)力層108`。

所述應(yīng)力層108`經(jīng)過摻雜，柵極結(jié)構(gòu)106`兩側(cè)的應(yīng)力層108`分別用作源區(qū)和漏區(qū)。應(yīng)力層108`中摻雜的離子包括硼離子或二氟化硼離子中的一種或兩種，但是本發(fā)明對成源區(qū)和漏區(qū)的所摻雜的離子類型不做限制。

在柵極結(jié)構(gòu)106`下方，且位于源區(qū)和漏區(qū)之間的部分襯底100`為晶體管的溝道區(qū)。

需要說明的是，在本實(shí)施例中，在所述應(yīng)力層108`上還設(shè)有金屬硅化物層110`。

所述金屬硅化物層110`用于減小導(dǎo)電插塞與源區(qū)或漏區(qū)之間的接觸電阻。在本實(shí)施例中，所述金屬硅化物層110`的材料為NiPt硅化物，但是本發(fā)明對所述金屬材料層與所述金屬硅化物層110`的材料不做限制

繼續(xù)參考圖10，本實(shí)施例晶體管還包括位于所述柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁以及襯底100`上的壓應(yīng)力薄膜層113`，位于所述襯底100`上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度。

在本實(shí)施例中，所述壓應(yīng)力薄膜層113`的材料為氮化硅。氮化硅是一種容易產(chǎn)生壓應(yīng)力的材料，氮化硅的壓應(yīng)力薄膜層113`能夠?yàn)闇系绤^(qū)施加壓應(yīng)力，從而提高溝道區(qū)的載流子遷移率。但是本發(fā)明對所述壓應(yīng)力薄膜層113`的具體材料不做限制，在其他實(shí)施例中，所述壓應(yīng)力薄膜層113`的材料還可以為其他能夠提供壓應(yīng)力的材料。

需要說明的是，在晶體管中，源區(qū)和漏區(qū)之間連線延伸的方向?yàn)闇系缹挾确较颍鲆r底100`上的壓應(yīng)力薄膜層113`主要對溝道區(qū)提供沿溝道寬度方向(如圖10中虛線所示方向)的壓應(yīng)力，所述柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113`主要對溝道區(qū)提供垂直溝道寬度方向的壓應(yīng)力。由于位于所述襯底100`上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度大于所述柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度，所述襯底100`上壓應(yīng)力薄膜層113`對溝道區(qū)提供的壓應(yīng)力大于所述柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113`對溝道區(qū)提供的壓應(yīng)力，使得所述壓應(yīng)力薄膜層對所述溝道區(qū)提供的合應(yīng)力F3方向 與溝道寬度方向的夾角a2較小，即合應(yīng)力F3方向接近于溝道寬度方向，因此本發(fā)明晶體管中，壓應(yīng)力薄膜層113`對溝道區(qū)的有效作用力較大，更有利于提高溝道區(qū)的載流子遷移率，從而提高了晶體管的電性能。此外，通過控制壓應(yīng)力材料層的厚度，以及控制柵極結(jié)構(gòu)106`頂部壓應(yīng)力材料層的去除量，能夠方便地控制所述襯底100`上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度和所述柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度，能夠針對器件性能需要對沿溝道寬度方向的壓應(yīng)力大小進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，同時還能通過調(diào)節(jié)所述襯底100`上壓應(yīng)力薄膜層113`和所述柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度差，方便地控制壓應(yīng)力方向，以便于形成不同性能需求的晶體管。

需要說明的是，當(dāng)襯底100`上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度與柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度差達(dá)到一定范圍時，增加壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度對提高有效作用力的效果不明顯；如果襯底100`上壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度與柵極結(jié)構(gòu)106`頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度差過小，則力壓應(yīng)薄膜層113`對溝道區(qū)的合應(yīng)力F3方向與溝道寬度方向夾角a2增大。因此，在本實(shí)施例中，位于所述襯底100`上(本實(shí)施例中，位于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101`和金屬硅化物層110`上)的壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度在50到2000埃的范圍內(nèi)，所述柵極結(jié)構(gòu)106頂部及側(cè)壁上的壓應(yīng)力薄膜層113`的厚度在0到200埃的范圍內(nèi)，既能夠增大對溝道區(qū)的有效作用力，又節(jié)省了壓應(yīng)力薄膜層113`的材料，保證了生產(chǎn)效率。

需要說明的是，在其他實(shí)施例中，本發(fā)明提供的制作方法還可以用于NMOS晶體管，當(dāng)所述的制作方法用于NMOS晶體管時，所述壓應(yīng)力薄膜層113的材料可以為能夠?qū)系绤^(qū)提供拉應(yīng)力的材料。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。