本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域，特別涉及一種nmos晶體管及其形成方法。

背景技術(shù)：

金屬-氧化物-半導(dǎo)體(mos)晶體管是半導(dǎo)體制造中的最基本器件，其廣泛適用于各種集成電路中，根據(jù)主要載流子以及制造時的摻雜類型不同，分為nmos和pmos晶體管。

現(xiàn)有技術(shù)提供了一種mos晶體管的制作方法。包括：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體襯底為有源區(qū)，在所述有源區(qū)內(nèi)形成阱區(qū)(未示出)；通過第一離子注入在阱區(qū)表面摻雜雜質(zhì)離子，以調(diào)節(jié)后續(xù)形成的晶體管的閾值電壓；在所述隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體襯底上依次形成柵介質(zhì)層和柵電極，所述柵介質(zhì)層和柵電極構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)；進行氧化工藝，形成覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的氧化層；進行淺摻雜離子注入，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源/漏延伸區(qū)；以所述柵極結(jié)構(gòu)為掩膜，對柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的阱區(qū)進行深摻雜離子注入，深摻雜離子注入的能量和劑量大于淺摻雜離子注入的能量和劑量，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的阱區(qū)內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)和漏區(qū)的深度大于源/漏延伸區(qū)的深度。

但是，現(xiàn)有技術(shù)形成的晶體管的性能仍有待提升。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是怎樣提高晶體管的性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種nmos晶體管的形成方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成有若干淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，相鄰淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體襯底為有源區(qū)；在有源區(qū)表面上形成柵極結(jié)構(gòu)；在所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成第一側(cè)墻；以所述柵極結(jié)構(gòu)和第一側(cè)墻為掩膜，刻蝕淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和第一側(cè)墻之間的半導(dǎo)體襯底形成凹槽，凹槽的深度小于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度，所述凹槽暴露出淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁；對 凹槽底部的半導(dǎo)體襯底進行非晶化處理，在凹槽底部的半導(dǎo)體襯底中形成非晶化區(qū)；非晶化處理后，通過外延工藝，在凹槽中形成半導(dǎo)體材料層，半導(dǎo)體材料層中摻雜雜質(zhì)離子。

可選的，所述非晶化處理采用離子注入工藝。

可選的，所述離子注入工藝注入的雜質(zhì)離子為ge離子和n離子，注入ge離子時的能量為20～50kev劑量為1e15～1e16atom/cm²，角度為0～15°，注入n離子時的能量為4～12kev，劑量為5e14～5e15atom/cm²，角度為0～15°。

可選的，在進行非晶化處理之前，在所述第一側(cè)墻的表面以及凹槽的側(cè)壁表面形成第二側(cè)墻。

可選的，在進行非晶化處理之后，外延工藝之前，去除所述第二側(cè)墻。

可選的，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對有源區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力，所述非晶化區(qū)與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁接觸，用于釋放淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對有源區(qū)產(chǎn)生的壓應(yīng)力。

可選的，所述柵極結(jié)構(gòu)的表面還具有硬掩膜層。

可選的，在形成第一側(cè)墻之前，還包括：在所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成偏移側(cè)墻；在所述柵極結(jié)構(gòu)和偏移側(cè)墻兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成淺摻雜源漏區(qū)。

可選的，在形成半導(dǎo)體材料層之后，進行退火工藝，使得半導(dǎo)體材料層中雜質(zhì)離子擴散形成深摻雜源漏區(qū)。

可選的，所述半導(dǎo)體材料層的材料為硅或碳化硅。

可選的，形成所述半導(dǎo)體材料層的外延工藝為選擇性自摻雜外延工藝。

可選的，選擇性自摻雜外延工藝形成半導(dǎo)體材料層時，以凹槽側(cè)壁上的半導(dǎo)體襯底材料作為生長晶源。

可選的，所述半導(dǎo)體材料層的材料為碳化硅時，選擇性自摻雜外延工藝的反應(yīng)溫度為600℃～1100℃，壓強為1托～500托，硅源氣體是sih4或sih2cl2，硅源氣體流量為50～300sccm，碳源氣體為ch4，碳源氣體流量為10～500sccm， 還包括hcl氣體以及h2，hcl的流量為50～250sccm，h2的流量是0.1slm～50slm。

可選的，所述半導(dǎo)體材料層的材料為硅時，選擇性自摻雜外延工藝的反應(yīng)溫度是650-800攝氏度，壓力是5-20torr，硅源氣體為sih4或sicl2h4，硅源氣體的流量是30-200sccm，選擇性氣體是hcl，選擇性氣體的流量是50-300sccm。

可選的，選擇性自摻雜外延工藝還包括雜質(zhì)源氣體，雜質(zhì)源氣體為ph3或ash3，雜質(zhì)源氣體的流量為50～300sccm。

可選的，所述凹槽的深度為20～40nm，所述非晶化區(qū)的厚度為15～40nm。

本發(fā)明還提供了一種nmos晶體管，包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成有若干淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，相鄰淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體襯底為有源區(qū)；位于在有源區(qū)表面上的柵極結(jié)構(gòu)；位于柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上的第一側(cè)墻；位于第一側(cè)墻和刻蝕淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的凹槽，凹槽的深度小于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度，所述凹槽暴露出淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁；位于凹槽底部的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的非晶化區(qū)，非晶化區(qū)與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁接觸；位于非晶化區(qū)表面且填充凹槽的半導(dǎo)體材料層，半導(dǎo)體材料層中摻雜雜質(zhì)離子。

可選的，所述非晶化區(qū)中摻雜有g(shù)e離子和n離子，ge離子濃度為1e20～1e21atom/cm³，n離子的濃度為5e19～5e20atom/cm³。

可選的，所述凹槽的深度為20～40nm，所述非晶化區(qū)的厚度為15～40nm。

可選的，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對有源區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力，所述非晶化區(qū)與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁接觸，用于釋放淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對有源區(qū)產(chǎn)生的壓應(yīng)力。

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：

本發(fā)明的nmos晶體管的形成方法，在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和溝道之間的半導(dǎo)體襯底中形成非晶化區(qū)，非晶化區(qū)與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分側(cè)壁接觸，由于非晶化區(qū)的晶格是錯亂的，因而非晶化區(qū)可以釋放或減小淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對 nmos晶體管的溝道區(qū)施加的壓應(yīng)力，從而提高了nmos晶體管的性能；形成非晶化區(qū)過程包括：以所述柵極結(jié)構(gòu)和第一側(cè)墻為掩膜，刻蝕淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和第一側(cè)墻之間的半導(dǎo)體襯底形成凹槽，凹槽的深度小于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度，所述凹槽暴露出淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的部分側(cè)壁；對凹槽底部的半導(dǎo)體襯底進行非晶化處理，在凹槽底部的半導(dǎo)體襯底中形成非晶化區(qū)。形成凹槽然后進行非晶化處理的目的：便于后續(xù)非晶化工藝的進行，后續(xù)可以直接對凹槽底部的半導(dǎo)體襯底進行非晶化處理，形成非晶化區(qū)，減小了非晶化工藝的難度，并提高了形成的非晶化區(qū)區(qū)域位置和區(qū)域厚度的精度；非晶化處理后，在凹槽中形成半導(dǎo)體材料層，半導(dǎo)體材料層的晶格不會受到非晶化處理的影響，并且使得半導(dǎo)體材料層保持穩(wěn)定和有序的晶格。

進一步，進行非晶化處理前，在所述第一側(cè)墻的表面以及凹槽的側(cè)壁表面形成第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻在后續(xù)進行非晶化處理時保護凹槽側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底材料不會被非晶化，以保證凹槽側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底材料的晶向保持完整和有序，后續(xù)將凹槽側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底材料作為后續(xù)外延工藝形成半導(dǎo)體材料層時的晶源。

本發(fā)明的nmos晶體管，在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和溝道之間的半導(dǎo)體襯底中具有非晶化區(qū)，非晶化區(qū)與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分側(cè)壁接觸，由于非晶化區(qū)的晶格是錯亂的，因而非晶化區(qū)可以釋放或減小淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對nmos晶體管的溝道區(qū)施加的壓應(yīng)力，從而提高了nmos晶體管的性能。

附圖說明

圖1～圖9為本發(fā)明實施例nmos晶體管形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如背景技術(shù)所言，現(xiàn)有技術(shù)形成的晶體管的性能仍有待提升，如晶體管的溝道區(qū)載流子的遷移率仍有待提升。

研究發(fā)現(xiàn)，在形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)時，首先需要刻蝕半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底中形成若干溝槽；然后采用沉積工藝形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底并填充滿溝槽的隔離材料層；平坦化去除半導(dǎo)體襯底表面上的隔離材料層，，在溝槽中形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。在采用沉積工藝形成隔離材料層時，由于沉積材 料和沉積工藝的限制，形成的隔離材料層會對溝槽側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底產(chǎn)生壓應(yīng)力，該壓應(yīng)力會通過源漏區(qū)中完整和有序的襯底材料晶格傳遞到晶體管的溝道區(qū)，當(dāng)形成的晶體管為nmos晶體管時，該壓應(yīng)力會極大的影響溝道區(qū)電子的遷移率，不利于nmos晶體管的性能提升。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，示意圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。

圖1～圖9為本發(fā)明實施例nmos晶體管形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

請參考圖1，提供半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成有若干淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201，相鄰淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201之間的半導(dǎo)體襯底為有源區(qū)。

所述半導(dǎo)體襯底200的材料可以為硅(si)、鍺(ge)、或硅鍺(gesi)、碳化硅(sic)；也可以是絕緣體上硅(soi)，絕緣體上鍺(goi)；或者還可以為其它的材料，例如砷化鎵等ⅲ-ⅴ族化合物。本實施例中，所述半導(dǎo)體襯底200的材料為硅。本實施例中，所述半導(dǎo)體襯底200的材料為硅。

所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201用于隔離相鄰的有源區(qū)。在一實施例中，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201形成過程為：刻蝕所述半導(dǎo)體襯底，形成溝槽；采用沉積工藝形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底并填充滿溝槽的隔離材料層；平坦化去除半導(dǎo)體襯底表面上的隔離材料層，在溝槽中形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

所述沉積工藝可以為等離子體增強化學(xué)汽相淀積工藝、大氣壓化學(xué)汽相淀積工藝、低壓化學(xué)汽相淀積工藝、高密度等離子體化學(xué)汽相淀積工藝或原子層化學(xué)汽相淀積工藝，平坦化工藝為化學(xué)機械研磨工藝。

在另一實施例中，在溝槽中填充隔離材料層之前，在所述溝槽的側(cè)壁和底部表面上還形成襯墊層，在形成襯墊層后在襯墊層上形成填充凹槽的隔離材料。所述襯墊層的材料可以氧化硅，所述隔離材料可以為氧化硅、氮氧化硅或碳氧化硅。

由于隔離材料層的材料和沉積工藝的限制，所述形成的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu) 201對溝槽的側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底(或者有源區(qū))會產(chǎn)生壓應(yīng)力。

所述有源區(qū)內(nèi)還形成有阱區(qū)(圖中未示出)，所述阱區(qū)通過離子注入工藝形成，本實施例中形成晶體管為nmos晶體管，離子注入時，注入的雜質(zhì)離子為p型的雜質(zhì)離子，p型的雜質(zhì)離子可以為硼離子、鎵離子或銦離子中的一種或幾種。

參考圖2，在有源區(qū)(相鄰淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201之間的半導(dǎo)體襯底200)表面上形成柵極結(jié)構(gòu)。

所述柵極結(jié)構(gòu)包括位于半導(dǎo)體襯底200表面上的柵介質(zhì)層202和位于柵介質(zhì)層202表面上的柵電極203。

在一實施例中，所述柵介質(zhì)層202和柵電極203的形成過程為：在所述半導(dǎo)體襯底200表面上形成柵介質(zhì)材料層；在所述柵介質(zhì)材料層表面形成柵電極材料層；在所述柵電極材料層表面形成圖形化的硬掩膜層204；以所述圖形化的硬掩膜層204為掩膜，刻蝕所述柵電極材料層和柵介質(zhì)材料層，在半導(dǎo)體襯底200表面上形成柵介質(zhì)層202和和位于柵介質(zhì)層202上的柵電極203。

在形成柵極結(jié)構(gòu)后，所述硬掩膜層204仍保留，在后續(xù)非晶化處理時保護柵電極203不會被非晶化。

所述柵介質(zhì)層202的材料為氧化硅，所述柵電極203的材料為多晶硅。

在其他實施例中，所述柵介質(zhì)層202的材料可以高k介質(zhì)材料，高k介質(zhì)材料可以為hfo2、tio2、hfzro、hfsino、ta2o5、zro2、zrsio2、al2o3、srtio3或basrtio，所述柵電極203的材料為金屬，所述金屬可以為w、al或cu。

參考圖3，在柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面上形成偏移側(cè)墻205；在所述柵極結(jié)構(gòu)和偏移側(cè)墻205兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成淺摻雜源漏區(qū)206。

以所述柵極結(jié)構(gòu)和偏移側(cè)墻205為掩膜，采用離子注入工藝在偏移側(cè)墻205兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成淺摻雜源漏區(qū)206。所述離子注入工藝注入的雜質(zhì)離子為n型的雜質(zhì)離子，n型雜質(zhì)離子可以為磷離子、砷離子或銻離子中的一種或幾種。

參考圖4，在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)側(cè)壁上形成第一側(cè)墻212。

所述第一側(cè)墻212用于控制后續(xù)形成的凹槽的位置。

當(dāng)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面上形成有偏移側(cè)墻205時，所述第一側(cè)墻212形成在偏移側(cè)墻205的表面上。當(dāng)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面上未形成偏移側(cè)墻時，所述偏移側(cè)墻205形成柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面上。

所述第一側(cè)墻212的材料可以為氧化硅、氮氧化硅。

所述第一側(cè)墻212可以為單層或多層(≥2層)堆疊結(jié)構(gòu)。

參考圖5，以所述柵極結(jié)構(gòu)和第一側(cè)墻212為掩膜，刻蝕淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和第一側(cè)墻212之間的半導(dǎo)體襯底200形成凹槽207，凹槽207的深度小于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201的深度，所述凹槽207暴露出淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201的部分側(cè)壁。

形成凹槽207的目的：便于后續(xù)非晶化工藝的進行，后續(xù)可以直接對凹槽底部的半導(dǎo)體襯底進行非晶化處理，形成非晶化區(qū)，減小了非晶化工藝的難度，并提高了形成的非晶化區(qū)區(qū)域位置和區(qū)域厚度的精度；非晶化處理后，在凹槽中形成半導(dǎo)體材料層，形成半導(dǎo)體材料層的晶格不會受到非晶化處理的影響，并且使得半導(dǎo)體材料層保持穩(wěn)定和有序的晶格。

刻蝕淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)和第一側(cè)墻212之間的半導(dǎo)體襯底200采用干法刻蝕工藝。在一實施例中，所述干法刻蝕工藝為等離子體刻蝕工藝，等離子體刻蝕工藝刻蝕采用的氣體包括cl2、hbr、o2，反應(yīng)腔室壓強為1毫托至50毫托，源功率為500瓦至2000瓦，偏置功率為0瓦至100瓦，hbr流量為100sccm至800sccm，cl2流量為20sccm至400sccm，o2的流量為10～200sccm。

所述凹槽207的深度大于淺摻雜源漏區(qū)206的深度小于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201的深度。在一實施例中，所述凹槽207的深度為20～40nm。

參考圖6，在進行非晶化處理之前，在所述第一側(cè)墻212的表面以及凹槽207的側(cè)壁表面形成第二側(cè)墻208。

所述第二側(cè)墻208在后續(xù)進行非晶化處理時保護凹槽207側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底材料不會被非晶化，以保證凹槽207側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底材料的晶向保持 完整和有序，后續(xù)將凹槽207側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底材料作為后續(xù)外延工藝形成半導(dǎo)體材料層時的晶源。

在一實施例中，所述第二側(cè)墻208的形成過程為：形成覆蓋所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201、凹槽的側(cè)壁和底部表面以及第一側(cè)墻212和硬掩膜層204表面的形成第一側(cè)墻材料層；采用無掩膜刻蝕工藝刻蝕所述第一側(cè)墻材料層，在第一側(cè)墻212的表面以及凹槽207的側(cè)壁表面形成第二側(cè)墻208。

所述第二側(cè)墻208的材料與第一側(cè)墻212的材料不相同，在形成第二側(cè)墻208時以及后續(xù)去除第二側(cè)墻208時保證第一側(cè)墻212的完整性，在一實施例中，所述第二側(cè)墻208的材料氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或其他合適的材料。

參考圖7，對凹槽207底部的半導(dǎo)體襯底209進行非晶化處理21，在凹槽207底部半導(dǎo)體襯底中形成非晶化區(qū)209。

所述非晶化處理21采用離子注入工藝，進行離子注入時，高能的注入離子會打亂半導(dǎo)體襯底材料中的晶格，并且注入的雜質(zhì)離子會跟半導(dǎo)體襯底材料爭晶格的位置，使得非晶化區(qū)209中晶格是錯亂的，錯亂的晶格不利用壓應(yīng)力的傳遞，因而非晶化區(qū)209能夠釋放或減小淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201對晶體管溝道區(qū)(柵極結(jié)構(gòu)底部的半導(dǎo)體襯底區(qū)域)施加的壓應(yīng)力，從而提高了形成的nmos晶體管的性能。

研究發(fā)現(xiàn)，注入離子的類型和種類對非晶化區(qū)209的形成以及后續(xù)半導(dǎo)體材料層的外延生長有較大的影響，本實施例中，所述離子注入工藝注入的雜質(zhì)離子為ge離子和n離子，一方面ge離子和n離子之間以及ge離子或n離子與半導(dǎo)體襯底材料(比如硅)之間會爭奪晶格的位置，使得形成非晶化區(qū)的晶格更為錯亂，更不利于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201向溝道區(qū)域傳遞應(yīng)力，另一方面，由于ge原子比硅原子大，而n原子比硅原子小，使得后續(xù)在ge-n界面上外延工藝生長半導(dǎo)體材料需要的動能遠大于在凹槽側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底材料上外延生長半導(dǎo)體材料的需要的動能，后續(xù)在凹槽207中形成半導(dǎo)體材料層時，非晶化區(qū)209表面的半導(dǎo)體材料層的生長速率會很慢，而凹槽207側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底為完整和有序的晶格，因而半導(dǎo)體材料層的生長速率較快， 因而形成的半導(dǎo)體材料層能夠保持完整和有序的晶格，以利于載流子(電子)的傳輸，并且當(dāng)形成半導(dǎo)體材料層為碳化硅時，使得半導(dǎo)體材料層能向溝道區(qū)施加較大的拉應(yīng)力。

在其他實施例中，所述離子注入工藝注入的雜質(zhì)離子還可以為ge離子和c離子，或者為sn離子和n離子，或者為sn離子和c離子。

在一實施例中，注入ge離子(或sn離子)時的能量為20～50kev劑量為1e15～1e16atom/cm²，角度為0～15°，注入n離子(或c離子)時的能量為4～12kev，劑量為5e14～5e15atom/cm²，角度為0～15°，以使得凹槽底部的與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)接觸的部分深度的半導(dǎo)體襯底完全的非晶化，并使得形成的在非晶化區(qū)上后續(xù)外延生長半導(dǎo)體材料層的速率遠小于在凹槽側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底上生長半導(dǎo)體外延層的速率。

在一實施例中，所述非晶化區(qū)的厚度為15～40nm。

參考圖8，非晶化處理后，通過外延工藝，在凹槽中形成半導(dǎo)體材料層210，半導(dǎo)體材料層210中摻雜雜質(zhì)離子。

在進行外延工藝之前，去除所述第二側(cè)墻208(參考圖7)。

去除所述第二側(cè)墻208采用濕法刻蝕工藝。

所述半導(dǎo)體材料層210的材料為硅或碳化硅，形成所述半導(dǎo)體材料層的外延工藝為選擇性自摻雜外延工藝。

選擇性自摻雜外延工藝形成所述半導(dǎo)體材料層210時以凹槽側(cè)壁的半導(dǎo)體襯底作為生長晶源。

所述半導(dǎo)體材料層210的材料為碳化硅時，在一實施例中，選擇性自摻雜外延工藝的反應(yīng)溫度為600℃～1100℃，壓強為1托～500托，硅源氣體是sih4或sih2cl2，硅源氣體流量為50～300sccm，碳源氣體為ch4，碳源氣體流量為10～500sccm，還包括hcl氣體以及h2，hcl的流量為50～250sccm，h2的流量是0.1slm～50slm。

所述半導(dǎo)體材料層的材料為碳化硅時，在一實施例中，選擇性自摻雜外延工藝的反應(yīng)溫度是650-800攝氏度，壓力是5-20torr，硅源氣體為sih4或 sicl2h4，硅源氣體的流量是30-200sccm，選擇性氣體是hcl，選擇性氣體的流量是50-300sccm。

所述，半導(dǎo)體材料層中自摻雜的離子包括p離子、as離子，選擇性自摻雜外延工藝還包括雜質(zhì)源氣體，在一實施例中所述雜質(zhì)源氣體為ph3或ash3，雜質(zhì)源氣體的流量為50～300sccm。

在其他實施例中，通過選擇性外延工藝形成半導(dǎo)體材料層，然后通過離子注入工藝對半導(dǎo)體材料層、非晶化區(qū)209以及第一側(cè)墻212兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底進行摻雜。

參考圖9，在形成半導(dǎo)體材料層210(參考圖8)之后，進行退火工藝，使得半導(dǎo)體材料層210中雜質(zhì)離子擴散形成深摻雜源漏區(qū)211。

所述半導(dǎo)體材料層210中的雜質(zhì)離子擴散到與半導(dǎo)體材料層210接觸的半導(dǎo)體襯底中以及非晶化區(qū)209、以及非晶化區(qū)209底下的半導(dǎo)體襯底中。

本發(fā)明另一實施例還提供一種nmos晶體管，請參考圖8，包括：

半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成有若干淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201，相鄰淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201之間的半導(dǎo)體襯底為有源區(qū)；

位于在有源區(qū)表面上的形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括位于半導(dǎo)體襯底200表面的柵介質(zhì)層202位于柵介質(zhì)層202上的柵電極203；

位于柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面上的第一側(cè)墻212；

位于第一側(cè)墻212和刻蝕淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201之間的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的凹槽，凹槽的深度小于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201的深度，所述凹槽暴露出淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201的部分側(cè)壁；

位于凹槽底部的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的非晶化區(qū)209，非晶化區(qū)209與淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201的部分側(cè)壁接觸；

位于非晶化區(qū)209表面且填充凹槽的半導(dǎo)體材料層210，半導(dǎo)體材料層210中摻雜雜質(zhì)離子。

所述非晶化區(qū)209中摻雜有g(shù)e離子和n離子，ge離子濃度為1e20～1e21atom/cm³，n離子的濃度為5e19～5e20atom/cm³。

所述凹槽的深度為20～40nm，所述非晶化區(qū)的厚度為15～40nm。

所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201對有源區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力，所述非晶化區(qū)用于釋放淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)對有源區(qū)產(chǎn)生的壓應(yīng)力。

需要說明的是，本實施例中關(guān)于晶體管的其他限定或描述可以參考前述晶體管形成過程相關(guān)部分的限定或描述，在此不再贅述。

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)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。