[发明专利]一种锗基CMOS的制备方法

权利要求书

1.一种锗基CMOS的制备方法，包括如下步骤：

1)锗基衬底上阱的制备，即N阱和P阱：

1-1)对锗基衬底进行清洗，在锗基衬底上淀积注入掩蔽层；

1-2)注入所需的杂质并激活；

1-3)去除注入掩蔽层；

2)隔离结构形成：

2-1)场区隔离槽形成；

2-2)场区氧化物淀积；

3)MOS结构形成：

3-1)有源区开孔，用牺牲氧化的方法改善衬底表面粗糙度；

3-2)淀积栅介质；

3-3)淀积栅电极；

4)源、漏及接触形成：

4-1)形成侧墙结构；

4-2)源、漏注入及激活；

4-3)隔离层淀积、开孔、淀积接触金属。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1-1)中，锗基衬底是体Ge衬底、硅上外延锗衬底或GeOI衬底，上述锗基衬底不掺杂或者轻掺杂，掺杂浓度<1×15cm^-3；在淀积注入掩蔽层前，对锗基衬底表面进行清洗，以去除表面沾污和自然氧化层，注入掩蔽层材料有SiO₂、Al₂O₃或Y₂O₃，其厚度为5～20nm。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1-2)中，对于制备P阱，需要注入硼离子；对于制备N阱，需要注入磷离子；对于硼离子注入剂量为5×10¹⁰～1×10¹⁴cm^-2，注入能量为30keV～120keV；对于磷离子注入剂量为5×10¹⁰～1×10¹⁴cm^-2，注入能量为50keV～180keV。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2-1)中，场区隔离槽形成包括：光刻定义隔离槽图形，刻蚀形成300～500nm深的槽。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2-2)中，淀积400～500nm的场区氧化物SiO₂、Al₂O₃或Y₂O₃。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3-1)中用牺牲氧化的方法改善衬底表面粗糙度，具体方法如下：先将衬底浸泡在浓度为30％的H₂O₂中30s，用去离子水冲1min，再将衬底浸泡在浓度为36％的HCl中1min，用去离子水冲1min；如此重复3～4个周期。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3-2)中，淀积的栅介质材料Al₂O₃、Y₂O₃、HfO₂、ZrO₂、GeO₂或La₂O₃，淀积的方法有ALD、PVD、MBE、PLD、MOCVD、PECVD或ICPCVD，淀积栅介质后进行退火处理，退火在N₂、O₂气氛中进行。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3-3)中，栅电极采用多晶硅栅、金属栅或者FUSI栅，淀积的方法有ALD、PVD、PLD、MOCVD、PECVD或LPCVD。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4-1)在栅极两侧形成侧墙，侧墙通过淀积SiO₂或SiNx，刻蚀形成侧墙，或采用先SiO₂再SiNx的双侧墙。

10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4-2)源、漏注入的剂量，对于PMOSFETs，B的注入的剂量为5E14～5E15cm^-2，注入能量为10～20keV；对于NMOSFETs，P的注入的剂量为5E14～5E15cm^-2，注入能量为20～50keV，对于源、漏杂质的激活，在N₂气氛进行500℃60s的退火。