[發(fā)明專利]應(yīng)變GeCMOS器件及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711244543.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN107968043A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;H01L21/8238;H01L27/092;H01L29/161
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)61230
• 代理人: 黃晶晶

1.一種應(yīng)變GeCMOS器件制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S001、選取單晶Si作為襯底；

S002、在Si襯底上形成Si_1-xGe_x虛襯底；

S003、在所述Si_1-xGe_x虛襯底上形成溝道層；

S004、在所述溝道層上生成隔離區(qū)；

S005、在所述隔離區(qū)的第一側(cè)形成N肼和PMOS，在所述隔離區(qū)的第二側(cè)形成NMOS；

S006、制備金屬電極以完成所述CMOS器件的制備。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S002包括：

清洗所述Si襯底并去除Si表面氧化層；

將本征Si_1-xGe_x靶材料沉淀在所述Si襯底上形成所述Si_1-xGe_x虛襯底以作為所述Si襯底的外延層。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S003包括：

在所述Si_1-xGe_x虛襯底上淀積二氧化硅保護(hù)層；

采用激光再晶化工藝對(duì)所述Si_1-xGe_x虛襯底進(jìn)行晶化；

刻蝕所述二氧化硅保護(hù)層；

利用CVD工藝在所述Si_1-xGe_x虛襯底表面淀積P型Ge層以形成所述溝道層。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，采用激光再晶化工藝對(duì)所述Si_1-xGe_x虛襯底進(jìn)行晶化，包括：

采用激光連續(xù)照射所述Si_1-xGe_x虛襯底，隨后使所述Si襯底和所述Si_1-xGe_x虛襯底自然冷卻；其中，激光波長(zhǎng)為795nm，激光功率密度為2.85kW/cm²，激光光斑尺寸10mm×1mm，激光移動(dòng)速度為20mm/s。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在采用激光再晶化工藝對(duì)所述Si_1-xGe_x虛襯底進(jìn)行晶化之前，還包括：

將所述Si襯底和所述Si_1-xGe_x虛襯底加熱至600℃～650℃。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S004包括：

在所述P型Ge層上刻蝕出深度為100～150nm的溝槽；

在750℃～850℃溫度下，利用CVD工藝在所述P型Ge層表面淀積SiO₂，并且，用SiO₂將所述淺槽內(nèi)填滿；

利用各向異性的干法刻蝕工藝刻蝕所述P型Ge層表面的SiO₂材料以形成所述隔離區(qū)。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟S005包括：

在所述P型Ge層表面涂抹光刻膠，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行局部曝光并注入P離子以形成N阱；

去除所述光刻膠，在600℃～1000℃的H₂環(huán)境中加熱所述P型Ge層；

在所述P型Ge層和N阱表面生長(zhǎng)厚度為2～10nm的HfO₂；

在750～850℃溫度下，利用CVD工藝在所述HfO₂表面淀積厚度為110nm的TaN；

利用選擇性刻蝕工藝對(duì)所述TaN和HfO₂進(jìn)行部分刻蝕以形成NMOS柵極和PMOS柵極；

利用CVD工藝在所述NMOS柵極表面和所述PMOS柵極表面淀積SiO₂并利用選擇性刻蝕工藝對(duì)所述NMOS柵極和所述PMOS柵極以外的區(qū)域進(jìn)行刻蝕；

對(duì)N阱中的所述PMOS的有源區(qū)進(jìn)行BF₂⁺注入以形成PMOS源漏區(qū)；

對(duì)所述NMOS的有源區(qū)進(jìn)行As離子注入以形成NMOS源漏區(qū)。