[發明專利]CMOS管的形成方法

有效

• 申請號: 201210226016.5
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN103531539A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 洪中山
• 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: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 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CMOS管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括第一區域和與之相隔的第二區域，所述第一區域的半導體襯底表面具有第一偽柵極結構，所述第二區域的半導體襯底表面具有第二偽柵極結構；

在所述第一偽柵極結構表面形成第一無定型硅層；

形成位于所述半導體襯底表面的層間介質層，所述層間介質層暴露出第一無定型硅層和第二偽柵極結構表面；

待形成層間介質層后，采用濕法刻蝕工藝去除所述第二偽柵極結構，形成第二開口；

在所述第二開口內形成第二柵極結構；

去除第一偽柵極結構和第一無定型硅層，形成第一開口；

在所述第一開口內形成第一柵極結構。

2.如權利要求1所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述第一無定型硅層的形成工藝為離子摻雜工藝。

3.如權利要求2所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述離子摻雜工藝的工藝參數范圍為：能量為10千電子伏~100千電子伏，離子劑量為3E14原子數/平方厘米~2E15原子數/平方厘米。

4.如權利要求1所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述第一無定型硅層的厚度大于等于50埃。

5.如權利要求1所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述第一無定型硅層的厚度為50埃-200埃。

6.如權利要求1所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝采用的化學試劑為四甲基氫氧化氨或氨水。

7.如權利要求6所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，當采用四甲基氫氧化氨作為化學試劑時，所述濕法刻蝕工藝的工藝參數范圍為：溫度為15~70攝氏度，時間為20~500秒。

8.如權利要求1所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，當所述第一區域用于形成NMOS管，所述第二區域用于形成PMOS管時，還包括：在采用摻雜工藝在所述第一偽柵極結構表面形成第一無定型硅層的同時，在所述第一偽柵極結構兩側的半導體襯底內摻雜形成第二無定型硅層。

9.如權利要求8所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，還包括：待形成第二開口后，對所述第二無定型硅層進行退火處理，形成具有位錯的單晶硅層。

10.如權利要求9所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述第二無定型硅層產生位錯的界面與半導體襯底表面之間的夾角為30度-60度。

11.如權利要求9所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述退火處理采用的退火氣體為氦氣、氮氣、氨氣、氫氣或氘氣。

12.如權利要求9所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述退火處理的工藝參數范圍為：溫度為500攝氏度-700攝氏度，退火時間為10分鐘-60分鐘。

13.如權利要求1所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，還包括：形成覆蓋所述第一區域的半導體襯底表面和第一偽柵極結構側壁的第一刻蝕阻擋層；形成覆蓋所述第二區域的半導體襯底表面和第二偽柵極結構側壁的第二刻蝕阻擋層。

14.如權利要求13所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述第一刻蝕阻擋層的形成工藝為等離子體沉積工藝，所述等離子體沉積工藝采用的反應氣體為氨氣、氮氣和硅烷。

15.如權利要求14所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述氨氣占總的反應氣體的體積百分比為10-15%，氮氣占總的反應氣體的體積百分比為2-6%，硅烷占總的反應氣體的體積百分比為79-88%。

16.如權利要求14所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述等離子體沉積工藝的工藝參數范圍為：反應壓強為0.08帕-0.2帕，反應溫度為300攝氏度-400攝氏度，射頻功率為50瓦-100瓦，射頻頻率為10兆赫茲~20兆赫茲。

17.如權利要求13所述的CMOS管的形成方法，其特征在于，所述第二刻蝕阻擋層的形成工藝為等離子體沉積工藝，所述等離子體沉積工藝采用的反應氣體為氮氣和硅烷。