[發明專利]基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件及其制作方法

在審

• 申請號: 201510532092.2
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105097846A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 文嬌;劉強;劉暢;俞文杰;趙清太;王曦
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L21/84
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 羅泳文

1.一種基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件，其特征在于，所述CMOS器件包括：

PMOS器件，包括硅襯底、埋氧層、應變硅層、SiGe層以及應變硅蓋帽層，形成于所述SiGe層中的SiGe溝道、形成于所述SiGe層及應變硅蓋帽層中且分別位于SiGe溝道兩側的P型源區及P型漏區，以及形成于所述應變硅蓋帽層表面且與SiGe溝道對應的柵極結構；

NMOS器件，包括形成于所述sSOI襯底的應變硅層中的sSi溝道、N型源區及N型漏區，所述N型源區及N型漏區分別位于所述sSi溝道兩側，以及形成于所述sSi溝道表面的柵極結構。

2.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件，其特征在于：所述PMOS器件的柵極結構包括結合于所述應變硅蓋帽層表面且與SiGe溝道對應的高K柵介質層、以及結合于所述高K柵介質層表面電極層。

3.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件，其特征在于：所述NMOS器件的柵極結構包括結合于所述sSi溝道表面的高K柵介質層、以及結合于所述高K柵介質層表面電極層。

4.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件，其特征在于：所述SiGe溝道的材料為應變SiGe。

5.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件，其特征在于：所述SiGe溝道與其表面的應變硅蓋帽層形成Si/SiGe量子阱結構。

6.一種基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括步驟：

1)提供一sSi/SiGe/sSOI襯底，采用光刻-刻蝕工藝制備出NMOS器件區域和PMOS器件區域，其中，所述PMOS器件區域包括硅襯底、埋氧層、應變硅層、SiGe層以及應變硅蓋帽層，所述NMOS器件區域包括硅襯底、埋氧層以及應變硅層；

2)于步驟1)處理后的結構表面沉積柵介質層；

3)利用光刻工藝及離子注入工藝分別制備出NMOS器件的N型源區和N型漏區，以及PMOS器件的P型源區及P型漏區；

4)于柵介質層表面形成電極層，并通過光刻-刻蝕工藝形成NMOS器件及PMOS器件的柵極結構。

7.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件的制作方法，其特征在于：所述sSi/SiGe/sSOI襯底包括硅襯底、埋氧層、應變硅層、應變SiGe層以及應變硅蓋帽層。

8.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件的制作方法，其特征在于：所述柵介質層包括高K柵介質層。

9.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件的制作方法，其特征在于：所述NMOS器件的N型源區及N型漏區形成于應變硅層中，且N型源區及N型漏區之間為sSi溝道，所述PMOS器件的P型源區及P型漏區形成于應變硅蓋帽層及SiGe層中，且P型源區及P型漏區之間為SiGe溝道。

10.根據權利要求1所述的基于sSi/SiGe/sSOI襯底的CMOS器件的制作方法，其特征在于：所述SiGe溝道與其表面的應變硅蓋帽層形成Si/SiGe量子阱結構。