[發明專利]MOS晶體管的制造方法

有效

• 申請號: 201110209589.2
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102903635A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 趙猛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種MOS晶體管的制造方法，其在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底上形成柵極結構，所述柵極結構包括柵氧化層以及位于所述柵氧化層上的多晶硅層；

氧化所述柵極結構的側壁以形成氧化壁；

以所述柵極結構及氧化壁為掩膜，去除部分所述半導體襯底；

在所述半導體襯底、柵極結構以及氧化壁表面沉積介電層；

刻蝕所述介電層以在柵極結構及氧化壁下方保留的半導體襯底兩側形成側墻，所述側墻的頂部低于所述柵氧化層的底部；

在所述半導體襯底上形成硅外延層，并平坦化所述硅外延層的頂部至所述柵氧化層的底部；

以所述柵極結構及氧化壁為掩膜，在所述硅外延層中進行輕摻雜源/漏區離子注入以形成超淺結。

2.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述柵極結構的寬度為0.015μm～10μm。

3.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述側墻頂部至所述柵氧化層底部的高度為30nm～100nm。

4.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述側墻的厚度為3nm～100nm。

5.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述側墻底部至所述柵氧化層底部的高度為0.06μm～0.6μm。

6.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述半導體襯底為硅襯底。

7.如權利要求6所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，在所述半導體襯底上形成柵極結構之前，還包括：

在所述硅襯底中注入鍺離子，快速退火形成鍺硅層；

在所述硅鍺層上形成應變硅層。

8.如權利要求7所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，向所述半導體襯底中注入鍺離子的劑量為1E15～1E16/cm²。

9.如權利要求6所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，在所述半導體襯底上形成柵極結構之前，還包括：

在所述硅襯底上生長鍺硅層；

在所述硅鍺層上形成應變硅層。

10.如權利要求9所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，采用硅烷和鍺烷作為源氣體，通過化學氣相沉積在所述硅襯底上生長鍺硅層。

11.如權利要求7-10中任一項所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述鍺硅層的厚度為30nm～100nm。

12.如權利要求7-10中任一項所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述應變硅層的厚度為30nm～100nm。

13.如權利要求7-10中任一項所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，以所述柵極結構及氧化壁為掩膜，去除部分所述半導體襯底的步驟包括：

以所述柵極結構及氧化壁為掩膜，依次刻蝕所述應變硅層和鍺硅層。

14.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述側墻的底部通過向其正下方的半導體襯底注入氧而埋入所述半導體襯底中。

15.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述柵極結構還包括依次位于所述柵導電層上的氧化蓋層和氮化蓋層。

16.如權利要求15所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，氧化所述柵極結構的側壁以形成氧化壁的步驟之后，還包括：

移除所述氮化蓋層。

17.如權利要求1所述的MOS晶體管的制造方法，其特征在于，所述介電層為氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的一種或多種。