[发明专利]应变GeCMOS器件及其制备方法

权利要求书

1.一种应变GeCMOS器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S001、选取单晶Si作为衬底；

S002、在Si衬底上形成Si_1-xGe_x虚衬底；

S003、在所述Si_1-xGe_x虚衬底上形成沟道层；

S004、在所述沟道层上生成隔离区；

S005、在所述隔离区的第一侧形成N肼和PMOS，在所述隔离区的第二侧形成NMOS；

S006、制备金属电极以完成所述CMOS器件的制备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S002包括：

清洗所述Si衬底并去除Si表面氧化层；

将本征Si_1-xGe_x靶材料沉淀在所述Si衬底上形成所述Si_1-xGe_x虚衬底以作为所述Si衬底的外延层。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S003包括：

在所述Si_1-xGe_x虚衬底上淀积二氧化硅保护层；

采用激光再晶化工艺对所述Si_1-xGe_x虚衬底进行晶化；

刻蚀所述二氧化硅保护层；

利用CVD工艺在所述Si_1-xGe_x虚衬底表面淀积P型Ge层以形成所述沟道层。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，采用激光再晶化工艺对所述Si_1-xGe_x虚衬底进行晶化，包括：

采用激光连续照射所述Si_1-xGe_x虚衬底，随后使所述Si衬底和所述Si_1-xGe_x虚衬底自然冷却；其中，激光波长为795nm，激光功率密度为2.85kW/cm²，激光光斑尺寸10mm×1mm，激光移动速度为20mm/s。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在采用激光再晶化工艺对所述Si_1-xGe_x虚衬底进行晶化之前，还包括：

将所述Si衬底和所述Si_1-xGe_x虚衬底加热至600℃～650℃。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S004包括：

在所述P型Ge层上刻蚀出深度为100～150nm的沟槽；

在750℃～850℃温度下，利用CVD工艺在所述P型Ge层表面淀积SiO₂，并且，用SiO₂将所述浅槽内填满；

利用各向异性的干法刻蚀工艺刻蚀所述P型Ge层表面的SiO₂材料以形成所述隔离区。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S005包括：

在所述P型Ge层表面涂抹光刻胶，对所述光刻胶进行局部曝光并注入P离子以形成N阱；

去除所述光刻胶，在600℃～1000℃的H₂环境中加热所述P型Ge层；

在所述P型Ge层和N阱表面生长厚度为2～10nm的HfO₂；

在750～850℃温度下，利用CVD工艺在所述HfO₂表面淀积厚度为110nm的TaN；

利用选择性刻蚀工艺对所述TaN和HfO₂进行部分刻蚀以形成NMOS栅极和PMOS栅极；

利用CVD工艺在所述NMOS栅极表面和所述PMOS栅极表面淀积SiO₂并利用选择性刻蚀工艺对所述NMOS栅极和所述PMOS栅极以外的区域进行刻蚀；

对N阱中的所述PMOS的有源区进行BF₂⁺注入以形成PMOS源漏区；

对所述NMOS的有源区进行As离子注入以形成NMOS源漏区。