[發明專利]PMOS晶體管的形成方法及CMOS晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201310365840.3
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104425265B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 何永根
• 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;H01L21/8238
• 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，所述半導體襯底表面形成有柵極結構；

在所述柵極結構兩側的半導體襯底內形成凹槽；

在所述凹槽內填充滿應力層；

對所述應力層進行碳摻雜；

對所述半導體襯底進行退火處理；

在所述應力層形成之后碳摻雜之前，還包括步驟：在所述應力層表面外延形成蓋層，在對應力層進行碳摻雜時，同時對蓋層進行碳摻雜。

2.根據權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述碳摻雜采用的工藝為離子注入或等離子體摻雜。

3.根據權利要求2所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述離子注入工藝具體參數為：注入能量為100ev至5kev，注入碳離子劑量為5E13atom/cm²至1E15atom/cm²。

4.根據權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述退火處理的工藝為浸入式退火、尖峰退火或毫秒退火。

5.根據權利要求4所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述退火處理的具體工藝參數為：退火溫度為900度至1300度，退火處理時間為200微秒至10秒。

6.根據權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述應力層的材料為SiGe或原位摻雜B的SiGe。

7.根據權利要求6所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述應力層的材料中Ge的原子百分比為0至55％。

8.根據權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述蓋層的材料為Si、SiGe或摻B的Si。

9.一種CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括PMOS區域和NMOS區域，所述PMOS區域半導體襯底表面形成有第一柵極結構，所述NMOS區域半導體襯底表面形成有第二柵極結構；

在所述第一柵極結構兩側的半導體襯底內形成第一凹槽；

在所述第一凹槽內填充滿第一應力層；

對所述第一應力層進行碳摻雜；

對所述半導體襯底進行退火處理；

在所述第一應力層形成之后碳摻雜之前，還包括步驟：在所述第一應力層表面外延形成第一蓋層，在對第一應力層進行碳摻雜時，同時對第一蓋層進行碳摻雜。

10.根據權利要求9所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述碳摻雜的工藝為離子注入工藝或等離子體摻雜工藝。

11.根據權利要求10所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述離子注入工藝的具體工藝參數為：注入能量為100ev至5kev，注入碳離子劑量為5E13atom/cm²至1E15atom/cm²。

12.根據權利要求9所述的CMOS晶體管的形成方法，特征在于，所述退火處理采用的工藝為浸入式退火、尖峰退火或毫秒退火。

13.根據權利要求12所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述退火處理的具體工藝參數為：退火溫度為900度至1300度，退火時間為200微秒至10秒。

14.根據權利要求9所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一應力層的材料為SiGe或原位摻雜B的SiGe。

15.根據權利要求14所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一應力層的材料中Ge的原子百分比為0至55％。

16.根據權利要求9所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一蓋層的材料為Si、SiGe或摻B的Si。

17.根據權利要求9所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，在所述第二柵極結構兩側的半導體襯底內形成有第二應力層。

18.根據權利要求17所述的CMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二應力層的材料為SiC。