[發明專利]一種鍺n+/p淺結的制備方法

在審

• 申請號: 201410245729.5
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN103996601A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 李成;王塵;陳松巖
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/265
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及半導體器件，尤其是涉及一種鍺n⁺/p淺結的制備方法。

背景技術

近年來，采用高介電常數柵介質的金屬－氧化物－半導體場效應晶體管(MOSFET)特征尺寸的減小接近其物理極限，使得具有高電子和空穴遷移率的鍺材料成為下一代集成電路的熱門候選材料之一。目前，人們在鍺(Ge)的pMOSFET器件的研制上已取得長足進步，但是在nMOSFET上卻遇到很多困難。最近的研究表明，限制鍺的nMOSFET器件性能提高的主要原因之一是：由于n型雜質在Ge中具有較高的擴散系數以及較低的固溶度，使得很難獲得高摻雜濃度n型鍺以及n⁺/p淺結，阻礙了器件性能的提高(K.Martens,C.O.Chui,G.Brammertz,B.De?Jaeger,D.Kuzum,M.Meuris,M.M.Heyns,T.Krishnamohan,K.Saraswat,and?H.E.Maes,“On?the?correct?extraction?of?interface?trap?density?of?MOS?devices?with?high-mobility?semiconductor?substrates,”IEEE?Trans.Electron?Devices55,547(2008)；H.Shang,M.M.Frank,E.P.Gusev,J.O.Chu,S.W.Bedell,K.W.Guarini,and?M.Ieong,“Germanium?channel?MOSFETs:opportunities?and?challenges,”IBM?J.Res.Develop50,377(2006).；E.Simoen,A.Satta,A.D’Amore,T.Janssens,T.Clarysse,K.Martens,B.De?Jaeger,A.Benedetti,I.Hoflijk,B.Brijs,M.Meuris,and?W.Vandervorst,“Ion-implantation?issues?in?the?formation?of?shallow?junctions?in?germanium,”Mater.Sci.Semicond.Process9,634(2006).)。

目前，解決這種Ge中n型雜質的高摻淺結主要方法之一是通過離子注入外加激光退火(excimer?laser?annealing)的方式。然而，這種方法仍然存在一些問題：一方面，要獲得較好性能的Ge?n⁺/p二極管以及高的激活濃度，就需要一個較高能量密度的激光退火去激活雜質和修復離子注入晶體損傷；另一方面，由于n型雜質在Ge中具有較高的擴散系數，退火能量密度較高會導致雜質擴散長度變長，摻雜濃度變低，結深增大(G.Thareja,S.Chopra,B.Adamas,Y.Kim,S.Moffatt,K.Saraswat,“High?n-Type?Antimony?Dopant?Activation?in?Germanium?Using?Laser?Annealingfor?n⁺/p?Junction?Diode,”IEEE?Electron?Device?Lett.32,838(2011)；R.Milazzo,E.Napolitani,G.Impellizzeri,G.Fisicaro,S.Boninelli,M.Cuscuna,D.De?Salvador,M.Mastromatteo,M.Italia,and?A.La?Magna,“N-type?doping?of?Ge?by?As?implantation?and?excimer?laser?annealing,”J.Appl.Phys.115,053501(2014)；P.Tsouroutas,D.Tsoukalas,A.Florakis,I.Zergioti,A.A.Serafetinides,N.Cherkashin,B.Marty,and?A.Claverie,“Laser?annealing?for?n⁺/p?junction?formation?in?germanium,”Mater.Sci.Semicond.Processing9,644(2006).)。

發明內容

本發明的目的在于針對目前存在的鍺中n型雜質激活濃度低、擴散長度大(結深大)等問題，提供一種鍺n⁺/p淺結的制備方法。

本發明包括以下步驟：