[发明专利]MOS晶体管的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造领域，特别是涉及一种MOS晶体管的制作方法。

背景技术

在半导体器件制作工艺中，由于应力可以改变硅材料的能隙和载流子迁移率，因此通过应力来提高MOS晶体管的性能成为越来越常用的手段。具体地，通过适当控制应力，可以提高载流子(NMOS晶体管中的电子，PMOS晶体管中的空穴)迁移率，进而提高驱动电流，以此极大地提高MOS晶体管的性能。例如，对于PMOS晶体管而言，可以采用嵌入式硅锗技术(EmbeddedSiGe Technology)以在晶体管的沟道区域产生压应力，进而提高载流子迁移率。所谓嵌入式硅锗技术是指在半导体衬底的需要形成源极及漏极的区域中埋置硅锗材料，利用硅与硅锗(SiGe)之间的晶格失配对沟道区域产生压应力。现有技术中有许多关于嵌入式硅锗技术PMOS晶体管的专利以及专利申请，例如2011年6月15日公开的公开号为CN102097491A的中国专利申请文献中公开的嵌入式硅锗技术的PMOS晶体管的形成方法。

图1至图3是现有的嵌入式硅锗技术PMOS晶体管的形成方法的剖面结构示意图，具体如下：

请参考图1，提供衬底100，将衬底分为PMOS区域(II区域)和NMOS区域(I区域)。PMOS区域和NMOS区域用浅沟槽隔离结构113进行电性隔离。形成伪栅极103，硬掩膜层104，所述硬掩膜104的材料为化学气相沉积工艺形成的氮化硅。在所述伪栅极103和硬掩膜层104的周围形成辅侧墙105，所述辅侧墙105的材料为氮化硅；以辅侧墙105和硬掩膜层104为掩膜，对衬底进行离子注入，形成LDD结构(图未示)。在所述衬底100和硬掩膜层104的表面采用化学气相沉积的方法形成一层保护层106，所述保护层的材料为氮化硅。参考图2，在NMOS区域上形成光刻胶层(图未示)，然后，对PMOS区域的保护层进行回刻，形成保护侧墙106’，再以所述保护侧墙106’为掩膜刻蚀衬底100，形成sigma形凹槽109，然后在所述sigma形凹槽109内填充满硅锗材料110。

请参考图3，同时去除NMOS区域的保护层106和PMOS区域的保护侧墙106’。参考图4，在NMOS区域和PMOS区域辅侧墙105周围形成主侧墙111，以主侧墙111为掩膜对半导体衬底进行离子注入形成源极和漏极；离子注入后，在源极和漏极的表面形成金属硅化物112。

但是，利用现有技术形成的PMOS晶体管性能不好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用现有技术形成的PMOS晶体管性能不好。

为解决上述问题，本发明提供了一种MOS晶体管的形成方法，所述方法包括：

提供衬底，在所述衬底上具有伪栅极，所述伪栅极上具有第一掩膜层；

在所述伪栅极和第一掩膜层周围形成保护侧墙；

在伪栅极和保护侧墙两侧的衬底中形成凹槽；

在所述凹槽内形成半导体材料；

采用湿法腐蚀去除所述保护侧墙，所述保护侧墙与所述第一掩膜层的刻蚀选择比小于等于1∶2.5，确保所述湿法腐蚀中所述第一掩膜层几乎不被腐蚀；

去除所述保护侧墙后，在所述伪栅极周围形成主侧墙，以主侧墙为掩膜进行离子注入形成源极、漏极；

在所述源极、漏极上形成金属硅化物；

形成金属硅化物后，去除所述第一掩膜层，之后在所述衬底上形成层间介质层，所述层间介质层的表面与所述伪栅极的表面相平；

去除所述伪栅极形成伪栅沟槽，在所述伪栅沟槽内形成导电材料作为栅极。

可选的，所述第一掩膜层对衬底具有高的刻蚀选择比，确保在刻蚀所述衬底形成凹槽的过程中，所述第一掩膜层几乎不受损伤。

可选的，所述第一掩膜层的材料为氮化硅、氮氧化硅、氮化硼、氮化钛、氮化钽，当第一掩膜层的材料为氮化硅时，形成方法为炉管生长。

可选的，所述保护侧墙为单层或多层结构，当保护侧墙为单层结构时，保护侧墙的材料为氮化硅，当保护侧墙为多层结构时，保护侧墙的最外层材料为氮化硅，底层材料为氧化硅。

可选的，所述湿法腐蚀选用的腐蚀剂为：冷磷酸溶液，温度大于等于110℃且小于等于130℃，浓度大于等于70％且小于等于90％。

可选的，在去除所述第一掩膜层时，也去除所述主侧墙。

可选的，所述第一掩膜层与所述主侧墙的刻蚀选择比大于等于1∶1.5且小于等于1.5∶1。