NMOS晶体管的形成方法技术

一种NMOS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有栅极结构、位于栅极结构两侧的半导体衬底中的源区和漏区；在半导体衬底上形成缓冲层，所述缓冲层覆盖所述栅极结构、源区和漏区；在所述缓冲层上形成张应力层，所述张应力层的材料为氮化硅，其中，所述缓冲层用于阻挡形成张应力层过程中的氢扩散进入源区和漏区；在形成所述张应力层后，对所述半导体衬底进行退火处理。所述缓冲层对氢向源区和漏区的扩散阻挡作用，确保源区、漏区中硼离子的稳定，并且张应力层的张应力可以适量、稳定保留在栅极、源区和漏区，尤其是栅极以下的沟道区中，有效稳定了NMOS晶体管的阈值电压，提升NMOS晶体管的性能。

Method for forming NMOS transistor

Method includes forming a NMOS transistor: providing a semiconductor substrate, a source region of a semiconductor substrate, the gate structure located in both sides of the gate structure and a drain region is formed on the semiconductor substrate; a buffer layer formed on a semiconductor substrate, the buffer layer covering the gate structure, source and drain regions; the formation of the tensile stress layer on the buffer layer, the tensile stress layer is made of silicon nitride, wherein the buffer layer is used for blocking the formation of tension in the process of hydrogen diffusion into the source region and the drain region; in the formation of the tensile stress layer on the semiconductor substrate after annealing. The buffer layer of hydrogen to the source region and the drain region diffusion barrier effect, ensure the leakage area of boron ion source area, stability, and tension tension layer can be appropriate and stable retained in the gate, source and drain regions, especially the gate below the channel region, effective and stable threshold the voltage of the NMOS transistor, NMOS transistor performance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种NMOS晶体管的形成方法。
技术介绍
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。其中，应变记忆技术（StressMemorizationTechnique，简称SMT）是现有的提高NMOS晶体管的沟道区载流子迁移率的技术。应变记忆技术用于提高NMOS晶体管的沟道区载流子，主要包括：首先在NMOS晶体管上形成张应力层，所述张应力层一般为刚性较强的氮化硅层；之后对所述NMOS晶体管和张应力层进行退火，由于所述张应力层的刚性较强，从而将张应力层中的张应力引入至所述NMOS晶体管的栅极、源区、漏区和衬底，且所述张应力持续存在，被“记忆”在所述NMOS晶体管的栅极、源区、漏区和衬底，故此得名；接下来去除所述张应力层，完成应力记忆过程。所述张应力层对栅极、源极、漏极和衬底提供了稳定张应力，进一步，张应力使沟道区域中的原子排列更加疏松，从而提高沟道区的电子迁移率。<br>更多关于应变记本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NMOS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有栅极结构、位于栅极结构两侧的半导体衬底中的源区和漏区；在半导体衬底上形成缓冲层，所述缓冲层覆盖所述栅极结构、源区和漏区；在所述缓冲层上形成张应力层，所述张应力层的材料为氮化硅，其中，所述缓冲层用于阻挡形成张应力层过程中的氢扩散进入源区和漏区；在形成所述张应力层后，对所述半导体衬底进行退火处理。

【技术特征摘要】
1.一种NMOS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有栅极结构、位于栅极结构
两侧的半导体衬底中的源区和漏区；
在半导体衬底上形成缓冲层，所述缓冲层覆盖所述栅极结构、源区和漏
区；
在所述缓冲层上形成张应力层，所述张应力层的材料为氮化硅，其中，
所述缓冲层用于阻挡形成张应力层过程中的氢扩散进入源区和漏区；
在形成所述张应力层后，对所述半导体衬底进行退火处理。
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述缓冲层包括位于所述半
导体衬底上的氧化硅层、位于所述氧化硅层上的富氮氧化硅层。
3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成所述缓冲层的方法，包
括：
在所述半导体衬底上形成氧化硅层；
对所述氧化硅层进行N2O等离子体处理，在氧化硅层上形成富氮氧化硅
层。
4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述形成氧化硅层的方法，
包括：等离子体增强化学气相沉积或亚大气压化学气相沉积。
5.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述N2O等离子体处理工艺
中，等离子化N2O气体时，等离子体反应腔内N2O气体的流动速率范围为：
500～2000sccm，反应腔内的压力范围为：1～20Torr。
6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述缓冲层包括位于所述半
导体衬底上的氧化硅层、位于氧化硅层上的富氧氮化硅层、位于富氧氮化
硅层上的富氮氧化硅层。
7.如权利源区6所述的形成方法，其特征在于，形成所述缓冲层的方法，包

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【专利技术属性】
技术研发人员：鲍宇，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31