[發明專利]PMOS晶體管的形成方法

在審

• 申請號: 201310612563.1
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104681436A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 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
• 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；

在所述半導體襯底上形成偽柵介質材料層和位于所述偽柵介質層表面的偽柵極，所述偽柵極覆蓋部分偽柵介質材料層；

在所述半導體襯底上形成介質層，所述介質層的表面與偽柵極的表面齊平；

去除所述偽柵極和位于所述偽柵極下方的部分偽柵介質層，形成第一凹槽；

對所述第一凹槽底部的進行等離子體注入形成注入區，所述等離子體注入所注入的離子能夠增強載流子的遷移率；

對所述注入區進行局部再結晶處理，去除所述注入區內的缺陷，使所述注入區成為溝道區；

在所述第一凹槽內形成柵極結構，所述柵極結構包括位于第一凹槽內壁表面的柵介質層和位于所述柵介質層表面的柵極。

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，所述局部再結晶處理工藝使所述溝道區的材料為晶體材料。

3.根據權利要求1或2所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述局部再結晶處理工藝使所述溝道區的材料受到壓應力作用。

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，所述局部再結晶處理的方法為激光熔融退火工藝。

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，所述激光熔融退火工藝采用的激光波長為308nm～518nm，能量為1/cm²～3J/cm²，溫度為850℃～1100℃，退火時間為1s～20s。

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，所述半導體襯底的材料為單晶硅，所述等離子體注入的離子為鍺。

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，所述等離子體注入的鍺等離子體的劑量小于1E17atom/cm²，注入能量小于3KeV，最大摻雜濃度位置與第一凹槽底部表面之間的距離小于1.6nm，形成的注入區內鍺的摻雜濃度小于或等于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，所述注入區的材料為非晶鍺硅，所述溝道區的材料為鍺硅晶體。

9.根據權利要求1所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括，在形成所述偽柵介質材料層之前，在所述半導體襯底表面形成閾值調整層和位于所述閾值調整層表面的本征層。

10.根據權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述注入區位于所述本征層內。

11.根據權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述閾值調整層的厚度為10nm～50nm。

12.根據權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述閾值調整層的材料為SiGe，其中，Ge的濃度小于45%，閾值調整離子的摻雜濃度為5E17atom/cm³～5E18atom/cm³。

13.根據權利要求12所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述閾值調整層內還摻雜有C離子，所述C離子的摻雜濃度小于1%。

14.根據權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述本征層的材料為SiGe，其中Ge濃度小于40%。

15.根據權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述本征層的厚度為10nm～50nm。

16.根據權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述本征層中，摻雜離子的濃度小于1E16atom/cm³。

17.根據權利要求9所述的PMOS晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在形成所述介質層之前，在所述偽柵極兩側的本征層內形成源漏區。