當(dāng)?shù)谝徊牧蠈?06的材料為SiC時(shí)，第一材料層106的晶格常數(shù)小于第二襯底102材料的晶格常數(shù)，也就是說(shuō)，第一材料層106的晶格常數(shù)小于半導(dǎo)體器件溝道區(qū)的晶格常數(shù)，因此第一材料層106為溝道區(qū)提供拉伸應(yīng)力，提高溝道區(qū)內(nèi)電子的遷移率，從而增加半導(dǎo)體器件的運(yùn)行速度。
[0065]采用選擇性外延工藝形成所述第一材料層106，所述第一材料層106的厚度小于或等于側(cè)墻104的寬度值。
[0066]對(duì)所述第一材料層106進(jìn)行第一摻雜形成輕摻雜區(qū)，所述第一摻雜為原位摻雜。所述輕摻雜區(qū)可以改善半導(dǎo)體器件的熱載流子效應(yīng)，并且形成輕摻雜區(qū)后，可以防止后續(xù)形成的重?fù)诫s區(qū)的離子濃度過(guò)高而造成的源漏穿通問(wèn)題。
[0067]所述第一摻雜為原位摻雜的好處在于:在采用選擇性外延工藝形成第一材料層106的過(guò)程中進(jìn)行原位摻雜，可以對(duì)側(cè)墻104下方區(qū)域的第一材料層106進(jìn)行充分的第一摻雜，提高形成的輕摻雜區(qū)的質(zhì)量，從而提高半導(dǎo)體的器件的電學(xué)性能。
[0068]本實(shí)施例中，所述第一材料層106的厚度為50埃至100埃，所述第一摻雜的摻雜離子為N型離子，所述N型離子為P、As或Sb，第一摻雜濃度為5E19atom/cm3至lE20atom/
3
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[0069]當(dāng)所述第一材料層106的材料為SiC，N型離子為P時(shí)，采用選擇性外延工藝形成所述第一材料層106的工藝參數(shù)為:反應(yīng)氣體包括硅源氣體、碳源氣體、磷源氣體、HCl和H2，其中，硅源氣體為SiH4、SiH2Cl2或Si2H6,碳源氣體為C3H8或C2H6,磷源氣體為PH3，其中，硅源氣體流量為5sccm至500sccm,碳源氣體流量為5sccm至500sccm,磷源氣體流量為5sccm至 500sccm, HCl 氣體流量為 Isccm 至 300sccm, H2 流量為 100sccm 至 50000sccm,反應(yīng)腔室壓強(qiáng)為0.05托至50托，腔室溫度為450度至800度。
[0070]在本發(fā)明其他實(shí)施例中，形成的半導(dǎo)體器件為PMOS晶體管時(shí)，第一材料層的材料為Si或SiGe。當(dāng)?shù)谝徊牧蠈拥牟牧蠟镾iGe、半導(dǎo)體襯底為硅襯底時(shí)，第一材料層的晶格常數(shù)大于半導(dǎo)體襯底材料的晶格常數(shù)，也就是說(shuō)，第一材料層的晶格常數(shù)大于半導(dǎo)體器件溝道區(qū)的晶格常數(shù)，因此第一材料層為溝道區(qū)提供壓縮應(yīng)力，提高溝道區(qū)內(nèi)空穴的遷移率，從而增加半導(dǎo)體器件的運(yùn)行速度。
[0071]形成的半導(dǎo)體器件為PMOS晶體管時(shí)，第一摻雜的摻雜離子為P型離子，第一摻雜濃度為 5E15atom/cm3 至 lE18atom/cm3。
[0072]作為一個(gè)實(shí)施例，所述第一材料層的材料為SiGe，P型離子為B時(shí)，采用選擇性外延工藝形成所述第一材料層的工藝參數(shù)為:反應(yīng)氣體包括硅源氣體、鍺源氣體、硼源氣體、HCl和H2，硅源氣體為SiH4、SiH2Cl2或Si2H6，鍺源氣體為GeH4,硼源氣體為B2H6，其中，硅源氣體流量為5sccm至500sccm,鍺源氣體流量為5sccm至500sccm,硼源氣體流量為5sccm至 500sccm, HCl 流量為 Isccm 至 300sccm, H2 流量為 100sccm 至 50000sccm,反應(yīng)腔室壓強(qiáng)為0.05托至50托，腔室溫度為400度至900度。
[0073]請(qǐng)參考圖5，形成填充滿所述第一凹槽105的第二材料層107，所述第二材料層107位于第一材料層106表面，且所述第二材料層107頂部高于第二襯底102表面，對(duì)所述第二材料層107進(jìn)行第二摻雜形成重?fù)诫s區(qū)。
[0074]本實(shí)施例以所述第二材料層107頂部略低于偽柵極結(jié)構(gòu)110的頂部做示范性說(shuō)明。所述第二材料層107頂部高于第二襯底102表面，后續(xù)形成抬高的源漏，減小半導(dǎo)體器件的結(jié)電阻。
[0075]所述第二材料層107的材料與第一材料層106的材料相同。本實(shí)施例以形成的半導(dǎo)體器件為NMOS晶體管做示范性說(shuō)明，第二材料層107的材料為Si或SiC。所述第二材料層107的材料為SiC時(shí)，所述第二材料層107向半導(dǎo)體器件的溝道區(qū)施加拉伸應(yīng)力，提高溝道區(qū)內(nèi)電子遷移率，從而增加半導(dǎo)體器件的運(yùn)行速度。
[0076]所述第二摻雜和第一摻雜的摻雜類型相同，且所述第二摻雜濃度大于第一摻雜濃度。
[0077]本實(shí)施例中，所述第二摻雜的摻雜離子為N型離子，第二摻雜濃度為lE20atom/cm3至5E21atom/cm3。所述第二摻雜為原位摻雜，第二材料層107的形成工藝可參考本發(fā)明提供的第一材料層106的形成工藝，在此不再贅述。
[0078]本實(shí)施例中，材料層包括第一材料層106和位于第一材料層106表面的第二材料層107，摻雜區(qū)包括輕摻雜區(qū)和中摻雜區(qū)。對(duì)第一材料層106進(jìn)行第一摻雜形成了輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)的形成降低了重?fù)诫s區(qū)的摻雜離子向溝道區(qū)擴(kuò)散的能力，有效的避免源漏穿通問(wèn)題。
[0079]在本發(fā)明其他實(shí)施例中，當(dāng)形成的半導(dǎo)體器件為PMOS晶體管時(shí)，第二材料層的材料為Si或SiGe，第二摻雜的摻雜離子為P型離子，第二摻雜濃度為lE18atom/cm3至5E20atom/cm3。
[0080]請(qǐng)參考圖6，在所述第二材料層107表面形成保護(hù)層108。
[0081]所述保護(hù)層108的作用為:保護(hù)第二材料層107不受后續(xù)刻蝕去除偽柵極結(jié)構(gòu)110和偽柵極結(jié)構(gòu)110下方的部分厚度的第二襯底102的工藝所破壞，防止由于第二材料層107的厚度減小而引起的摻雜區(qū)電阻變大，優(yōu)化半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
[0082]作為一個(gè)實(shí)施例，所述保護(hù)層108的材料為氧化硅，采用化學(xué)氣相沉積工藝形成所述保護(hù)層108。
[0083]所述保護(hù)層108的形成步驟包括:采用化學(xué)氣相沉積工藝形成覆蓋第二材料層107和偽柵極結(jié)構(gòu)110的保護(hù)膜；采用CMP工藝平坦化所述保護(hù)膜，直至暴露出偽柵極結(jié)構(gòu)110頂部，在第二材料層107表面形成保護(hù)層108。
[0084]需要說(shuō)明的是，若后續(xù)刻蝕偽柵極結(jié)構(gòu)和偽柵極結(jié)構(gòu)下方的部分厚度的第二襯底的工藝，對(duì)第二材料層的刻蝕速率可忽略不計(jì)，則在第二材料層表面形成保護(hù)層的工藝步驟可以省略。
[0085]請(qǐng)參考圖7，采用第二刻蝕工藝刻蝕去除所述偽柵極結(jié)構(gòu)110 (請(qǐng)參考圖6)、以及位于所述偽柵極結(jié)構(gòu)110底部的部分厚度的第二襯底102，形成第二凹槽109，且所述第二凹槽109具有凹陷的底部形貌。
[0086]所述第二刻蝕工藝為干法刻蝕。作為一個(gè)實(shí)施例，所述干法刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:刻蝕氣體為HBr、02、Cl2和He，刻蝕反應(yīng)腔室壓強(qiáng)為2毫托至50毫托，刻蝕的源功率為200瓦至2000瓦，刻蝕加偏壓功率為10瓦至100瓦，HBr流量為50sccm至500sccm, O2流量為 2sccm 至 20sccm, Cl2 流量為 1sccm 至 300sccm, He 流量為 50sccm 至 500sccm。
[0087]在第二刻蝕工藝完成后，形成的第二凹槽109具有凹陷的底部，具體的，第二凹槽109底部具有中軸線111，位于中軸線111附近區(qū)域的第二凹槽109底部與第二襯底102底部的距離最小，而隨著與中軸線111處距離越來(lái)越遠(yuǎn)，第二凹槽109底部與第二襯底102底部的距離越來(lái)越小，第二凹槽109底部呈現(xiàn)凹陷的形貌，沿AAl方向的第二凹槽109剖面具有U形形貌。
[0088]第二刻蝕工藝完成后，沿AAl方向的第二凹槽109剖面具有U形形貌的原因在于:偽柵極結(jié)構(gòu)110兩側(cè)形成有側(cè)墻104，側(cè)墻104的材料是不需要被刻蝕的材料，且干法刻蝕工藝具有各向異性的特性，在進(jìn)行第二刻蝕工藝時(shí)，刻蝕氣體為側(cè)墻104發(fā)生碰撞后，刻蝕氣體具有向偽柵極結(jié)構(gòu)HO中間位置(“中間位置”是以側(cè)墻104所在兩個(gè)位置為參考點(diǎn)的)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量；因此，在偽柵極結(jié)構(gòu)110中間位置的刻蝕氣體流量最大，刻蝕速率最快，而靠近側(cè)墻104的位置刻蝕氣體流量最小，刻蝕速率最??；同理，第二刻蝕工藝在刻蝕去除部分厚度的第二襯底102時(shí)，也存在中間位置刻蝕速率最大的特性?？涛g速率的不同使得第二刻蝕工藝完成后，刻蝕速率大的位置出現(xiàn)凹陷，位于中軸線111附近區(qū)域的第二凹槽109底部與第二襯底102底部的距離最小，使得形成的第二凹槽109剖面具有U形形貌，也就是說(shuō)，第二凹槽109底部呈現(xiàn)凹陷的形貌。
[0089]所述第二凹槽109底部呈現(xiàn)凹陷的形貌，后續(xù)在第二凹槽109底部形成柵介質(zhì)層時(shí)，柵介質(zhì)層的長(zhǎng)度增加，使得柵極結(jié)構(gòu)控制溝道區(qū)的長(zhǎng)度增加，在不增加半導(dǎo)體器件面