[發明專利]具有原位摻雜源漏的MOS管結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201010177623.8
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN101859796A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 王敬;郭磊;許軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L21/205
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種具有原位摻雜源漏的MOS管結構，其特征在于，包括：

襯底；

形成在所述襯底之上的高Ge組分層；

形成在所述高Ge組分層之上的柵堆疊，及所述柵堆疊兩側的一層或多層側墻；和

形成在所述高Ge組分層之中的源極和漏極，其中，所述源極和漏極是由低溫選擇性外延形成的，且在低溫選擇性外延時通入摻雜氣體以對所述源極和漏極進行重摻雜，并實現摻雜元素的原位激活。

2.如權利要求1所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構，其特征在于，其中，所述高Ge組分層包括應變或非應變Ge層或高Ge組分SiGe層。

3.如權利要求2所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構，其特征在于，

所述襯底為Si襯底或低Ge組分SiGe層；

或者，在所述襯底之上還包括：形成在所述源極和漏極之下的應變Si層或低Ge組分SiGe層。

4.如權利要求2或3所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構，其特征在于，還包括：

形成在所述高Ge組分層之上的應變Si層或低Ge組分SiGe層。

5.一種具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供襯底；

在所述襯底之上形成高Ge組分層；

在所述高Ge組分層之上形成柵堆疊，及所述柵堆疊兩側的一層或多層側墻；

刻蝕所述高Ge組分層以形成源極區和漏極區；和

采用低溫選擇性外延在所述源極區和漏極區中分別形成源極和漏極，并在外延時通入摻雜氣體以對所述源極和漏極進行重摻雜和實現摻雜元素的原位激活。

6.如權利要求5所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，所述高Ge組分層包括應變或非應變Ge層或高Ge組分SiGe層。

7.如權利要求6所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，在所述在源極區和漏極區中分別形成源極和漏極之前，還包括：

至少在所述源極區和漏極區的底層形成應變Si層或低Ge組分SiGe層。

8.如權利要求6所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，在所述在襯底之上形成高Ge組分層之前，還包括：

在所述襯底之上形成應變Si層或低Ge組分SiGe層，所述高Ge組分層形成在所述應變Si層或低Ge組分SiGe層之上，在刻蝕所述源極區和漏極區時所述應變Si層或低Ge組分SiGe層為停止層。

9.如權利要求5所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，采用低溫減壓化學氣相淀積RPCVD及選擇性外延在所述源極區和漏極區中形成所述源極和漏極；

或者，采用超高真空化學氣相淀積UHVCVD及選擇性外延在所述源極區和漏極區中形成所述源極和漏極。

10.如權利要求9所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，所述RPCVD的溫度為300℃-600℃。

11.如權利要求9所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，所述UHVCVD的溫度為200℃-600℃。

12.如權利要求5所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，外延氣體包括鍺烷GeH₄，或者硅烷SiH₄和鍺烷GeH₄的混合氣體。

13.如權利要求12所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，所述摻雜氣體包括砷烷AsH₃、磷烷PH₃或硼烷BH₃。

14.如權利要求5所述的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，其特征在于，還包括：

在形成高Ge組分層之后，在所述高Ge組分層之上形成第一應變Si層或低Ge組分SiGe層；

在刻蝕形成源極區和漏極區時，同時刻蝕掉所述高Ge組分層之上形成的第一應變Si層或低Ge組分SiGe層；

并在采用低溫選擇性外延在所述源極區和漏極區中分別形成源極和漏極之后，在所述源極和漏極之上分別形成第二應變Si層或低Ge組分SiGe層。