中，碳源气体为CH4,硅源气体包括SiH4或SiH2Cl2等含硅气体，碳源气体、硅源气体和HCl的气体流量为Isccm?lOOOsccm, H2的流量为0.1slm?50slm,温度为68CTC?80CTC,所述应力层400中C与Si的摩尔比为0.01?0.05。
[0076]请参考图11，对所述应力层400(请参考图10)进行掺杂离子注入，在栅极结构两侧分别形成源漏极。所述源漏极包括分别位于栅极结构两侧的源极401和漏极402。
[0077]所述掺杂离子注入可以包括轻掺杂离子注入，口袋离子注入和重掺杂离子注入。其中，所述轻掺杂离子注入和重掺杂离子注入采用的掺杂离子的类型与待形成的晶体管的类型一致；口袋离子注入的掺杂离子类型与待形成的晶体管的类型相反。
[0078]在本发明的一个实施例中，首先对所述应力层400进行轻掺杂离子注入之后，继续进行口袋离子注入，然后在所述侧墙203表面再形成隔离侧墙之后，再对所述应力层400进行重掺杂离子注入，形成所述源极401和漏极402，所述轻掺杂离子注入和口袋离子注入，能够改善晶体管的短沟道效应。所述隔离侧墙的厚度用于限定重掺杂离子注入区与沟道区域之间的距离。
[0079]综上所述，本发明的实施例中，在栅极结构两侧的半导体衬底内形成凹槽，然后在任一凹槽靠近栅极结构一侧的侧壁形成防击穿层，所述防击穿层具有较高的击穿电压，然后在所述凹槽内形成源漏极，使得所述防击穿层位于晶体管的栅极结构下方的沟道区域与所述沟道区域一侧的源漏极之间，能够提高晶体管的栅极结构两侧的源漏极之间的横向击穿电压，同时改善漏致势垒下降问题，从而提高晶体管的性能。
[0080]本发明的实施例还提供一种采用上述方法形成的晶体管。
[0081]请参考图11，所述晶体管包括:半导体衬底100 ;位于所述半导体衬底100上的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的半导体衬底100内的凹槽；位于任一凹槽靠近栅极结构一侧的侧壁的防击穿层303 ;位于所述凹槽内的源漏极，所述源漏极包括分别位于栅极结构两侧的源极401和漏极402。
[0082]所述半导体衬底100为硅衬底、硅锗衬底、绝缘体上硅衬底其中的一种。在本实施例中，所述半导体衬底100为硅衬底。本领域的技术人员可以根据待形成的半导体器件选择所述半导体衬底100的类型，因此所述半导体衬底的类型不应过分限制本发明的保护范围。
[0083]本实施例中，所述半导体衬底100为绝缘体上硅衬底，包括底层硅层101、位于底层石圭层101表面的绝缘层102和位于绝缘层102表面的顶层娃层103。
[0084]所述凹槽的剖面可以是U型、倒梯形或Σ形等不同的形状，本实施例中，所述凹槽的剖面形状为倒梯形。
[0085]所述防击穿层303内具有防击穿离子，所述防击穿离子包括碳离子、氮离子、氟离子或锗离子中的一种或几种。本实施例中，所述防击穿离子为碳离子，所述防击穿离子与半导体衬底材料的原子硅的摩尔比为0.01?0.05，所述防击穿层303的厚度为2nm?50nm。
[0086]在本实施例中，在与形成有所述防击穿层303的凹槽相对的另一凹槽内，远离栅极结构一侧的侧壁形成有辅助防击穿层303a，所述辅助防击穿层303a内的也具有防击穿离子，所述辅助防击穿层303a可以阻挡源漏极内的掺杂离子向外扩散。
[0087]待形成晶体管为P型晶体管时，所述源极401和漏极402的材料为SiGe或SiSn，能够对沟道区域施加压应力，提高沟道区域内的空穴迁移率；待形成晶体管为N型晶体管时，所述源极401和漏极402的材料为SiC，能够对沟道区域施加张应力，提高沟道区域内的电子迁移率。所述源极401和漏极402内具有掺杂离子。
[0088]所述防击穿层303具有较高的击穿电压，能够提高源极401与漏极302之间的横向击穿电压，同时改善漏至势垒下降问题，从而提高晶体管的性能。
[0089]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
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； 在所述半导体衬底上形成栅极结构； 在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成凹槽； 在任一凹槽靠近栅极结构一侧的侧壁内形成防击穿层； 在所述凹槽内形成源漏极。2.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，还包括:在形成所述防击穿层的同时，形成辅助防击穿层；其中所述辅助防击穿层与防击穿层分别位于相对的凹槽内且所述辅助防击穿层位于凹槽远离栅极结构一侧的侧壁。3.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述防击穿层的方法包括:对所述凹槽侧壁进行防击穿离子注入，形成离子注入层；对所述离子注入层进行烘焙处理，形成防击穿层。4.根据权利要求3所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述防击穿离子与半导体衬底材料的原子的摩尔比为0.0l?0.05，所述防击穿层的厚度为2nm?50nm。5.根据权利要求4所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述防击穿离子包括碳离子、氮离子、氟离子或锗离子。6.根据权利要求5所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述碳离子的注入能量为0.5keV ?1keV,剂量为 lel4atom/cm2 ?lel5atom/cm2,注入角度为 15。?45。。7.根据权利要求3所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述烘焙处理采用炉管退火或尖峰退火工艺，所述炉管退火的温度为800°C?900°C，时间为1min?30min，所述尖峰退火的温度为950°C?1100°C，时间为5s?30s。8.根据权利要求3所述的晶体管的形成方法，其特征在于，还包括在进行防击穿离子注入之后，进行N等离子体注入，注入深度为5nm?50nm,注入浓度为lel9atom/cm3?le20atom/cm3,能量为IkeV?12keV,注入角度为15。?45。。9.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述凹槽的剖面为U型、倒梯形或Σ形。10.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底为绝缘体上硅衬底，包括底层硅层、位于底层硅层表面的绝缘层、位于绝缘层表面的顶层硅层。11.根据权利要求10所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述凹槽的底部位于绝缘层表面。12.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述源漏极的形成方法包括:形成填充满所述凹槽的应力层，对所述应力层进行掺杂离子注入。13.根据权利要求12所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述应力层的材料为SiGe, SiSn 或 SiC014.根据权利要求13所述的晶体管的形成方法，其特征在于，采用选择性外延工艺形成所述应力层。15.根据权利要求13所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述应力层的材料为SiGe时，所述选择性外延工艺的温度为600°C?800°C，所述应力层中Ge与Si的摩尔比为0.1 ?0.45。16.根据权利要求13所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述应力层的材料为SiC时，所述选择性外延工艺的温度为680°C?800°C，所述应力层中C与Si的摩尔比为0.0l?0.05。17.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括:位于半导体衬底表面的栅介质层和位于栅介质层表面的栅极。18.根据权利要求17所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构还包括位于栅介质层和栅极侧壁表面的侧墙。19.一种根据权利要求1至18中任一权利要求所述的晶体管的形成方法所形成的晶体管，其特征在于，包括: 半导体衬底； 位于所述半导体衬底上的栅极结构； 位于所述栅极结构两侧的半导体衬底内的凹槽； 位于任一凹槽靠近栅极结构一侧的侧壁的防击穿层； 位于所述凹槽内的源漏极。20.根据权利要求19所述的晶体管，其特征在于，所述防击穿层内具有防击穿离子，所述防击穿离子包括碳离子、氮离子、氟离子或锗离子，所述防击穿离子与半导体衬底材料的原子的摩尔比为0.01?0.05。
【专利摘要】一种晶体管及其形成方法，所述晶体管的形成方法包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成栅极结构；在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成凹槽；在任一凹槽靠近栅极结构一侧的侧壁形成防击穿层；在所述凹槽内形成源漏极。所述方法能够提高形成的晶体管的性能。
【IPC分类】H01L29/78, H01L21/336
【公开号】CN105633154
【申请号】CN201410696596
【发明人】赵猛
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月26日