[發明專利]一種具有高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法

有效

• 申請號: 201210107600.9
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102610530A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王向展;王微;曾慶平;羅謙;鄭良辰;劉斌;甘程
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 盛明潔

1.一種具有高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法，其特征在于：在制作PMOS期間的硅(Si)襯底上在外延鍺硅(SiGe)之前，先通過氮化硅(SiN)薄膜在Si中引入張應變，形成具有張應力的應變硅，并利用淺槽隔離區(STI)記憶應變硅中少量的張應變，然后去掉SiN薄膜，最后在該應變硅上外延鍺(Ge)組分較高的SiGe層作為溝道，在其上制作PMOS器件，制備的步驟如下：

步驟一：選用Si襯底，并清洗干凈；

步驟二：在Si襯底(1)上淀積SiO₂層(2)和SiN層(3)，則在Si襯底(1)中引入少量張應力，形成張應變Si層(4)；

步驟三：刻蝕出隔離區STI(5)；

步驟四：在隔離區STI(5)中填充SiO₂；

步驟五：去掉SiO₂層(2)和SiN層(3)，露出張應變Si層(4)表面；

步驟六：在應變Si層(4)上外延高Ge組分形成壓應變SiGe層(6)作為PMOS器件的溝道；

步驟七：在具有壓應變SiGe層(6)溝道上，按已有技術制作PMOS器件。

2.根據權利要求1所述的高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法，其特征在于：在硅襯底(1)上淀積SiO₂薄膜(2)，其厚度為20?nm～50nm。

3.根據權利要求1所述的高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法，其特征在于：通過等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)在SiO₂薄膜(2)上淀積一層具有-3.5～-2Gpa壓應力的氮化硅(SiN)薄膜(3)，并通過氮化硅(SiN)薄膜在Si襯底中引入張應力，形成具有張應力的應變Si層(4)。

4.根據權利要求1所述的高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法，其特征在于：用干法刻蝕、或用各向異性刻蝕方法刻蝕出隔離區STI(5)。

5.根據權利要求1所述的高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法，其特征在于：用化學機械拋光方法去掉SiN薄膜(3)以及SiO₂層(2)，露出具有張應力的應變Si層(4)。

6.根據權利要求1所述的高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法，其特征在于：采用PECVD、MBE外延設備，在應變Si層(4)上外延Ge組分為60％～90％的SiGe層(6)作為器件的溝道層。

7.根據權利要求1所述的高鍺組分的鍺硅溝道PMOS的制備方法，其特征在于：同常規PMOS的制作方法一致，先后形成柵氧化層(7)、多晶硅柵(8)、側墻(9)、對源區(10)、漏區(11)進行摻雜并退火、形成鈍化層(12)，完成器件的制作。