[發明專利]PMOS晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201210165881.3
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN103426766A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 焦明潔;宋化龍;隋運奇
• 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;H01L21/265;H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有柵極結構，所述柵極結構的兩側側壁形成有偏移側墻；

刻蝕所述柵極結構和偏移側墻兩側的半導體襯底，形成第一凹槽；

在所述第一凹槽內填充滿第一硅鍺層；

對所述第一硅鍺層進行第一離子注入，形成輕摻雜區；

在所述偏移側墻兩側形成主側墻；

刻蝕所述柵極結構和主側墻兩側的第一硅鍺層和半導體襯底，形成第二凹槽，第二凹槽的深度大于第一凹槽的深度；

在所述第二凹槽內填充滿第二硅鍺層。

2.如權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一凹槽的深度為10~28納米。

3.如權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度為5%~20%。

4.如權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一離子注入的離子為硼離子、鎵離子或銦離子。

5.如權利要求4所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一離子注入的注入的劑量范圍為2E14atom/cm²~2E15atom/cm²，注入的能量范圍為0.5KeV~6KeV。

6.如權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二溝槽的深度為40~80納米。

7.如權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度大于第一硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度。

8.如權利要求7所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度為15%~60%。

9.如權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二溝槽的形狀為sigma形狀。

10.如權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述sigma形狀的第二溝槽的形成過程為：干法刻蝕所述柵極結構和主側墻兩側的第一硅鍺層和半導體襯底，形成第三溝槽，第三溝槽的形狀為矩形，第三溝槽的深度大于第一硅鍺層的厚度；濕法刻蝕所述第三凹槽暴露的第一硅鍺層和半導體襯底，形成sigma形狀的第二溝槽，第二溝槽的深度大于第一溝槽的深度。

11.如權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：對所述第二硅鍺層進行離子注入，形成摻雜區。

12.一種PMOS晶體管，其特征在于，包括：

半導體襯底，位于半導體襯底上的柵極結構，位于柵極結構兩側側壁的偏移側墻；

位于柵極結構和偏移側墻兩側的半導體襯底內的第一溝槽，所述第一溝槽內填充滿第一硅鍺層；

位于第一硅鍺層內的輕摻雜區；

位于偏移側墻兩側的主側墻；

位于柵極結構和主側墻兩側的第一硅鍺層和半導體襯底內的第二溝槽，第二溝槽的深度大于第一溝槽的深度，所述第二溝槽內填充滿第二硅鍺層。

13.如權利要求12所述的PMOS晶體管，其特征在于，所述第一凹槽的深度為10~28納米。

14.如權利要求12所述的PMOS晶體管，其特征在于，所述第一硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度為5%~20%。

15.如權利要求12所述的PMOS晶體管，其特征在于，所述第二溝槽的深度為40~80納米。

16.如權利要求12所述的PMOS晶體管，其特征在于，所述第二硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度大于第一硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度。

17.如權利要求16所述的PMOS晶體管，其特征在于，所述第二硅鍺層中鍺原子的摩爾百分比濃度為15%~60%。

18.如權利要求12所述的PMOS晶體管，其特征在于，所述第二溝槽的形狀為sigma形狀。

19.如權利要求12所述的PMOS晶體管，其特征在于，還包括：位于所述第二硅鍺層內的摻雜區。