[发明专利]晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种晶体管，所述晶体管包括：

硅锗沟道层，形成在单晶硅基板的一部分上并在硅锗沟道层的内部或上表面部分包括Si-H键和/或Ge-H键；

p型金属氧化物半导体晶体管，设置在硅锗沟道层上；

氮化硅层，设置在单晶硅基板、硅锗沟道层和p型金属氧化物半导体晶体管的表面部分上，氮化硅层能够施加拉应力。

2.如权利要求1所述的晶体管，所述晶体管还包括单晶硅基板上的n型金属氧化物半导体晶体管，

其中，所述N型金属氧化物半导体晶体管包括：

包括第一栅极氧化物层图案、第一导电层图案和第一多晶硅层图案的第一栅极结构；

形成在单晶硅基板中及第一栅极结构两侧的n型杂质的第一杂质掺杂区域，

其中，所述P型金属氧化物半导体晶体管包括：

设置在硅锗沟道层上并包括第二栅极氧化物层图案、第二导电层图案和第二多晶硅层图案的第二栅极结构；

形成在硅锗沟道层中及第二栅极结构两侧的p型杂质的第二杂质掺杂区域。

3.一种制造晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：

在单晶硅基板的一部分上形成硅锗沟道层；

形成第一栅极结构和第二栅极结构，第一栅极结构包括在单晶硅基板上的第一栅极氧化物层图案、第一导电层图案和第一多晶硅层图案，第二栅极结构包括在硅锗沟道层上的第二栅极氧化物层图案、第二导电层图案和第二多晶硅层图案；

通过将n型杂质掺杂到第一栅极结构两侧的单晶硅基板中来形成第一杂质区域；

通过将p型杂质掺杂到第二栅极结构两侧的硅锗沟道层中来形成第二杂质区域；

通过沉积气体在单晶硅基板、硅锗沟道层以及第一栅极结构和第二栅极结构的表面上形成氮化硅层，氮化硅层能够去除硅锗沟道层的内部和/或表面部分的悬空键，其中，沉积气体包括反应气体、气氛气体和氢气，氮化硅层能够施加拉应力。

4.如权利要求3所述的制造晶体管的方法，其中，反应气体包括SiH₄和NH₃，气氛气体包括选自于由氮气、氩气和氦气组成的组中的至少一种气体。

5.如权利要求3所述的制造晶体管的方法，其中，以反应气体的总流入体积的5％至700％引入氢气。

6.如权利要求3所述的制造晶体管的方法，其中，单晶硅基板和硅锗沟道层具有相同的沟道方向。

7.如权利要求3所述的制造晶体管的方法，其中，在形成硅锗沟道层的过程中，原子百分比为10％至60％的锗包括在硅锗沟道层中。

8.如权利要求3所述的制造晶体管的方法，其中，包括在第一栅极结构中的第一导电层图案和包括在第二栅极结构中的第二导电层图案包括相同的金属材料，第一导电层图案和第二导电层图案包括不同的逸出功。

9.如权利要求8所述的制造晶体管的方法，其中，形成第一栅极结构的步骤包括：

在单晶硅基板上形成包括金属氧化物的第一栅极氧化物层和包括金属的第一导电层；

在第一导电层的上表面上形成第一薄膜用于控制阈值电压；

在第一薄膜上形成第一多晶硅层和第一硬掩模图案；

将第一多晶硅层、第一导电层和第一栅极氧化物层图案化，以形成第一栅极结构，

形成第二栅极结构的步骤包括：

在硅锗沟道层上形成包括金属氧化物的第二栅极氧化物层和包括金属的第二导电层；

在第二导电层的上表面上形成第二薄膜用于控制阈值电压；

在第二薄膜上形成第二多晶硅层和第二硬掩模图案；

将第二多晶硅层、第二导电层和第二栅极氧化物层图案化，以形成第二栅极结构。

10.如权利要求3所述的制造晶体管的方法，所述方法还包括：

在第一栅极结构和第二栅极结构中的每个栅极结构的侧壁上形成分隔件；

形成与第一多晶硅层图案和第二多晶硅层图案的上表面以及第一杂质区域和第二杂质区域接触的金属硅化物图案。