[發明專利]CMOS結構及其制造方法

有效

• 申請號: 200810082061.1
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101266978A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 劉孝誠;R·A·道納頓;K·里姆
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L27/092
• 分類號: H01L27/092;H01L27/12;H01L21/8238;H01L21/84
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 于靜;李崢

1.一種CMOS結構，包括：

n-FET器件和p-FET器件，所述n-FET器件和p-FET器件位于襯底內和上，其中：

所述n-FET器件具有第一溝道，所述第一溝道包括位于硅-鍺合金材料層上的第一硅材料層；以及

所述p-FET器件具有第二溝道，所述第二溝道包括位于硅-鍺-碳合金材料層上的第二硅材料層。

2.根據權利要求1的CMOS結構，其中所述襯底包括體半導體襯底。

3.根據權利要求1的CMOS結構，其中所述襯底包括絕緣體上半導體襯底。

4.根據權利要求1的CMOS結構，其中所述第一硅材料層和所述第二硅材料層中的每一個具有約50至約1000埃的厚度。

5.根據權利要求1的CMOS結構，其中所述硅-鍺合金材料層和所述硅-鍺-碳合金材料層中的每一個具有約50至約1000埃的厚度。

6.根據權利要求1的CMOS結構，其中所述硅-鍺-碳合金材料層具有原子百分數為約0.5至約3的碳含量。

7.根據權利要求1的CMOS結構，其中所述硅-鍺合金材料層和所述硅-鍺-碳合金材料層中的每一個具有原子百分數為約5至約50的鍺含量。

8.根據權利要求1的CMOS結構，還包括鄰接所述第一溝道的第一源極和漏極區域以及鄰接所述第二溝道的第二源極和漏極區域。

9.根據權利要求8的CMOS結構，其中所述第一源極和漏極區域包括硅材料以及所述第二源極和漏極區域包括硅-鍺合金材料。

10.根據權利要求8的CMOS結構，其中所述第一源極和漏極區域和所述第二源極和漏極區域僅僅包括硅材料和硅-鍺合金材料中的一種材料。

11.一種用于制造CMOS結構的方法，包括以下步驟：

在襯底之上形成：

第一區域，所述第一區域包括位于硅-鍺合金材料層上的第一硅材料層，所述第一區域與第二區域橫向分離，所述第二區域包括位于同樣在所述襯底之上形成的硅-鍺-碳合金材料層上的第二硅材料層；以及

在所述襯底之上形成n-FET和p-FET，所述n-FET使用所述第一區域作為第一溝道，所述p-FET使用所述第二區域作為第二溝道。

12.根據權利要求11的方法，其中所述襯底包括體半導體襯底。

13.根據權利要求11的方法，其中所述襯底包括絕緣體上半導體襯底。

14.根據權利要求11的方法，還包括：

鄰接所述第一溝道形成硅材料層；以及

鄰接所述第二溝道形成硅-鍺合金材料層。

15.根據權利要求11的方法，還包括鄰接所述第一溝道和所述第二溝道僅僅形成硅材料層和硅-鍺合金材料層中的一種。

16.一種用于制造CMOS結構的方法，包括以下步驟：

在襯底之上形成硅-鍺合金材料層；

選擇性地將碳并入到所述硅-鍺合金材料層中，以便在所述襯底之上形成硅-鍺合金材料子層和橫向鄰近的硅-鍺-碳合金材料子層；

在所述硅-鍺材料子層上形成第一硅材料子層并在所述橫向鄰近的硅-鍺-碳合金材料層上形成第二硅材料子層；

使用所述第一硅材料子層和所述硅-鍺合金材料子層作為溝道形成n-FET；以及

使用所述第二硅材料子層和所述硅-鍺-碳合金材料子層作為溝道形成p-FET。

17.根據權利要求16的方法，其中在所述襯底之上形成所述硅-鍺合金材料層的步驟使用體半導體襯底。

18.根據權利要求16的方法，其中在所述襯底之上形成所述硅-鍺合金材料層的步驟使用絕緣體上半導體襯底。

19.根據權利要求16的方法，其中所述選擇性地并入碳的步驟使用離子注入方法。

20.根據權利要求16的方法，其中所述選擇性地并入碳的步驟使用擴散方法。