[發(fā)明專利]應(yīng)變Ge倒梯形柵NMOS器件及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510540440.0
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105140125A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王穎;魏益民
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西學(xué)前師范學(xué)院
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06;H01L29/84
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種應(yīng)變Ge倒梯形柵NMOS器件的制備方法，其特征在于，包括步驟：

(a)選取SOI襯底；

(b)在所述SOI襯底上形成N型應(yīng)變Ge層形成NMOS有源區(qū)；

(c)在所述NMOS有源區(qū)表面光刻形成NMOS柵極區(qū)圖形，利用粒子束刻蝕工藝在所述NMOS有源區(qū)形成雙梯形凹槽；

(d)在所述NMOS有源區(qū)表面形成NMOS柵介質(zhì)材料；

(e)刻蝕所述NMOS有源區(qū)表面指定位置處的所述柵介質(zhì)材料，并向所述NMOS有源區(qū)注入N型離子形成NMOS源漏區(qū)；

(f)在所述雙梯形凹槽上方淀積金屬以形成NMOS柵極；

(g)金屬化處理，并光刻漏極引線、源極引線和柵極引線，最終形成應(yīng)變Ge倒梯形柵NMOS器件。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(b)之前，還包括：

(x1)在所述SOI襯底上形成SiGe外延層；

(x2)在所述SiGe外延層上形成本征Si層；

(x3)對所述SOI襯底、所述SiGe外延層和所述本征Si層采用干氧氧化工藝進行氧化，并退火處理，形成濃縮SiGe層。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(b)包括：

(b1)在所述濃縮SiGe層上形成所述N型應(yīng)變Ge層；

(b2)在所述N型應(yīng)變Ge層上形成應(yīng)變Si帽層。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(c)包括：

(c1)在所述NMOS有源區(qū)表面形成第一阻擋層；

(c2)在所述第一阻擋層表面光刻形成所述NMOS柵極區(qū)圖形，在所述NMOS柵極區(qū)圖形區(qū)域利用粒子束刻蝕工藝形成所述第一雙梯形凹槽；

(c3)去除所述第一阻擋層。

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述粒子束刻蝕工藝條件為：采用氬(Ar)粒子作為粒子束，固定束流為50mA，偏置條件為400~700V。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(e)包括：

(e1)在所述NMOS有源區(qū)表面形成第二阻擋層；

(e2)在所述NMOS有源區(qū)表面光刻形成NMOS源漏區(qū)圖形，利用刻蝕工藝刻蝕所述NMOS源漏區(qū)表面的所述第二阻擋層及所述柵介質(zhì)材料；

(e3)采用帶膠離子注入工藝向所述NMOS源漏區(qū)表面注入N型離子，形成所述NMOS源漏區(qū)；

(e4)去除光刻膠及所述第二阻擋層。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(f)包括：

(f1)在所述NMOS有源區(qū)表面形成第三阻擋層；

(f2)在所述雙梯形凹槽上方利用刻蝕工藝刻蝕所述第三阻擋層以形成NMOS柵極窗口；

(f3)利用化學(xué)氣相沉積工藝，在所述NMOS柵極窗口處淀積金屬以形成所述NMOS柵極；

(f4)去除所述第三阻擋層。

8.一種應(yīng)變Ge倒梯形柵NMOS器件，其特征在于，由如權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法制得。