[发明专利]晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括绝缘层、以及位于绝缘层表面的半导体层，所述半导体层表面具有若干栅极结构；

刻蚀相邻栅极结构之间的半导体层直至暴露出绝缘层为止，形成开口；

在所述开口的侧壁表面形成第一应力层，所述第一应力层的形成工艺为选择性外延沉积工艺，所述第一应力层的外延方向与半导体层的表面平行；

在形成第一应力层之后，在所述开口内填充介质层，所述介质层的表面低于半导体层表面；

在形成介质层之后，在所述第一应力层和介质层表面形成填充满开口的第二应力层，所述第二应力层的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

2.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层包括第一部分和第二部分，所述第二部分到开口底部的距离大于第一部分到开口底部的距离，所述第一部分表面到开口侧壁的距离小于或等于第二部分表面到开口侧壁的距离。

3.如权利要求2所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层的第一部分表面相对于绝缘层表面倾斜，所述第一应力层的第二部分表面相对于绝缘层表面垂直。

4.如权利要求3所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一部分表面的晶向为<111>。

5.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层的表面相对于绝缘层表面倾斜，使开口底部的宽度尺寸大于开口顶部的宽度尺寸。

6.如权利要求5所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层表面的晶向为<111>。

7.如权利要求1、2或5所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层暴露出开口底部的部分侧壁表面。

8.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层或第二应力层的材料为硅锗、硅、碳化硅、锗或III-V族化合物。

9.如权利要求8所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一应力层或第二应力层的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

10.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述介质层的材料的介电常数大于2.0，所述介质层的形成工艺为：采用流体化学气相沉积工艺在开口内、第一应力层表面、栅极结构表面以及半导体层表面形成介质薄膜；采用回刻蚀工艺去除第一应力层顶部表面、栅极结构表面以及半导体层表面的介质薄膜。

11.如权利要求10所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述介质层的材料为氧化硅。

12.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述开口的形成工艺为各向异性的干法刻蚀工艺，所述开口的侧壁相对于半导体层表面垂直。

13.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述衬底为绝缘体上硅衬底，所述半导体层的材料为单晶硅，所述半导体层表面的晶向为<100>或<110>。

14.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括：位于半导体层表面的栅介质层、位于栅介质层表面的栅电极层以及位于栅介质层和栅电极层两侧的半导体层表面的侧墙。

15.如权利要求1所述晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：在第二应力层表面形成接触层，在衬底、栅极结构和接触层表面形成层间介质层，在所述层间介质层内形成与接触层电连接的导电插塞。

16.一种采用如权利要求1至15任一项方法所形成的晶体管，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底包括绝缘层、以及位于绝缘层表面的半导体层，所述半导体层表面具有若干栅极结构；

位于相邻栅极结构之间的半导体层的开口，所述开口暴露出绝缘层；

位于所述开口侧壁表面的第一应力层；

位于侧壁表面具有第一应力层的开口内的介质层，所述介质层的表面低于半导体层表面；

位于所述第一应力层和介质层表面的第二应力层，所述第二应力层填充满开口。