[發明專利]一種基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法

無效

• 申請號: 201110151806.7
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102820253A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 張苗;張波;薛忠營;王曦
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所;上海新傲科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/8238
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在SOI襯底上外延生長SiGe層，其中SOI襯底由下至上依次由硅襯底、絕緣埋層和頂層硅組成；

步驟二、在所述SiGe層上繼續外延生長Si蓋帽層；

步驟三、在所述Si蓋帽層上形成光刻膠，利用光刻刻蝕工藝將部分Si蓋帽層露出；

步驟四、在露出的Si蓋帽層上繼續外延生長Si層；

步驟五、進行離子注入，使注入的離子分布在SOI襯底的頂層硅中；

步驟六、進行退火工藝，使部分SiGe層中的應力產生弛豫，從而將應力轉移到其上方外延的Si材料中形成應變硅；形成的應變硅用于形成NMOSFET溝道，在光刻膠覆蓋區域下方的SiGe層用于形成PMOSFET溝道。

2.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟一所采用的SOI襯底的頂層硅厚度為5-100nm，絕緣埋層厚度為10-500nm。

3.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟一在SOI襯底上外延生長SiGe層之前，還需要對該SOI襯底進行RCA清洗。

4.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟一外延生長的SiGe層中，Ge含量為10％-50％。

5.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟一外延生長的SiGe層的厚度為5-200nm。

6.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟二外延生長的Si蓋帽層的厚度為2-5nm。

7.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟四外延生長的Si層的厚度為5-20nm。

8.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟五注入的離子為H、He、N、Si、C中的一種或多種。

9.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟五離子注入的劑量為1E13-1E18/cm²。

10.根據權利要求1所述的基于SOI襯底的高遷移率雙溝道材料的制備方法，其特征在于：步驟五退火的溫度為300-1000℃，時間為1分鐘至2小時。