[發(fā)明專利]CMOS晶體管的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310259920.0
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN104253090B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂火金
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；

在所述第一區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面形成第一柵極結(jié)構(gòu)，在所述第二區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面形成第二柵極結(jié)構(gòu)；

在所述第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成第一凹槽；

在所述第一凹槽內(nèi)填充滿第一應(yīng)力層；

在所述第二柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成第二凹槽；

所述第二凹槽的形成步驟為：在半導(dǎo)體襯底表面、第一應(yīng)力層表面、第一柵極結(jié)構(gòu)表面和第二柵極結(jié)構(gòu)表面覆蓋掩膜層，在第二柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的掩膜層表面形成第二開口，沿第二開口刻蝕半導(dǎo)體襯底，形成所述第二凹槽；在所述第二凹槽內(nèi)填充滿第二應(yīng)力層，所述第二應(yīng)力層的應(yīng)力類型與第一應(yīng)力層相反；

在所述掩膜層表面形成用于形成第一帽層的開口；

在所述第一應(yīng)力層表面形成第一帽層，同時在第二應(yīng)力層表面形成第二帽層。

2.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一帽層或第二帽層的材料為硅。

3.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一帽層或第二帽層的厚度為50埃至350埃。

4.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一帽層或第二帽層的形成工藝為：溫度700度至800度，壓強(qiáng)1托至100托，反應(yīng)氣體包括硅源氣體，硅源氣體為SiH₄或SiH₂Cl₂，反應(yīng)氣體還包括H₂、HCl、CH₄、CH₃Cl或CH₂Cl₂中的一種或幾種，硅源氣體、HCl、CH₄、CH₃Cl或CH₂Cl₂的氣體流量為1sccm至1000sccm，H₂氣體流量為100sccm至50000sccm。

5.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，在形成所述第一帽層和所述第二帽層后，對第一帽層或第二帽層進(jìn)行摻雜。

6.如權(quán)利要求5所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，對所述第一帽層或第二帽層進(jìn)行p型摻雜。

7.如權(quán)利要求5所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，對所述第一帽層或第二帽層進(jìn)行n型摻雜。

8.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一應(yīng)力層或第二應(yīng)力層的材料為SiGe或SiC。

9.如權(quán)利要求1所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一應(yīng)力層或第二應(yīng)力層的形成步驟包括：在第一凹槽或第二凹槽內(nèi)形成阻擋層，在阻擋層表面形成漸變層，在漸變層表面形成體層。

10.如權(quán)利要求9所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一應(yīng)力層或第二應(yīng)力層材料為SiGe，所述阻擋層的材料為SiGe，厚度為5埃至300埃，鍺的質(zhì)量百分比為0至20％；所述漸變層的材料為SiGe，厚度為10埃至200埃，鍺的質(zhì)量百分比從0逐漸增加到體層中鍺的質(zhì)量百分比值；所述體層的材料為SiGe，鍺的質(zhì)量百分比為20％至55％。

11.如權(quán)利要求9所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一應(yīng)力層或第二應(yīng)力層材料為SiC，所述阻擋層的材料為SiC，厚度為5埃至300埃，碳的質(zhì)量百分比為0至1％；所述漸變層的材料為SiC，厚度為10埃至200埃，碳的質(zhì)量百分比從0逐漸增加到體層中碳的質(zhì)量百分比值；所述體層的材料為SiC，碳的質(zhì)量百分比為1％至25％。