[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

技術領域

本發明涉及半導體制造及設計領域，特別涉及一種具有原位摻雜源漏的MOS管結構及其形成方法。

背景技術

隨著場效應晶體管特征尺寸的不斷縮小，其工作速度也越來越快，但是目前的特征尺寸已接近了極限，因此想通過繼續縮小特征尺寸來提高速度則將會變得越來越困難和難以實現。因此有必要通過其他方式來提高器件的速度，例如通過采用Ge或高Ge組分的SiGe材料作為溝道材料以提高載流子的遷移率。但是，由于Ge或高Ge組分的SiGe材料不耐高溫，且AS、P及B等摻雜元素在Ge或高Ge組分的SiGe層中激活非常困難，因此如何在Ge或高Ge組分的SiGe層中形成激活的重摻雜源漏區就成為了亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，特別是解決難以在Ge或高Ge組分的SiGe層中形成激活的重摻雜源漏區的缺陷。

為解決上述技術問題，本發明一方面提出了一種具有原位摻雜源漏的MOS管結構，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。

本發明另一方面提出了一種具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法，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。

本發明實施例可通過低溫選擇性外延的方式在高Ge組分層中形成源極和漏極，并且在外延時通入大流量摻雜氣體從而引入摻雜元素，實現對源極和漏極的重摻雜，和對摻雜元素的原位激活，從而可以在Ge或高Ge組分的SiGe層中形成激活的重摻雜源漏區。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，需要說明的是，本發明的附圖僅是示意性的，因此沒有必要按比例繪制，其中：

圖1為本發明實施例一的具有原位摻雜源漏的MOS管結構示意圖；

圖2為本發明實施例二的具有原位摻雜源漏的MOS管結構示意圖；

圖3為本發明實施例三的具有原位摻雜源漏的MOS管結構示意圖；

圖4為本發明實施例四的具有原位摻雜源漏的MOS管結構示意圖；

圖5-7為本發明實施例一的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法的中間結構示意圖；

圖8-11為本發明實施例二的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法的中間結構示意圖；

圖12為本發明實施例三的具有原位摻雜源漏的MOS管結構的形成方法的中間結構示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。