[发明专利]具有锗硅源漏的MOS晶体管的制造方法

说明书

本发明公开了一种具有锗硅源漏的MOS晶体管的制造方法，包括步骤：步骤一、提供一硅衬底，在硅衬底的表面形成栅极结构，栅极结构的侧面形成有侧墙；步骤二、在栅极结构的两侧形成侧面具有∑形状的凹槽，包括分步骤：步骤21、进行硬掩膜层形成前的湿法预处理；步骤22、形成硬掩膜层；步骤23、光刻工艺定义出凹槽的形成区域，依次对硬掩膜层和硅衬底进行刻蚀形成所述凹槽；步骤三、在凹槽中填充锗硅外延层形成嵌入式锗硅外延层；步骤四、进行源漏注入形成源区和漏区。本发明能减少甚至消除嵌入式锗硅外延层的面状缺陷和堆垛层错缺陷，提高器件的电学性能。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种具有锗硅源漏的MOS晶体管的制造方法。

背景技术

MOS晶体管特别是PMOS管的源漏区往往需要形成嵌入式锗硅外延层，嵌入式锗硅外延层能够对PMOS管的沟道区的应力进行调制从而有利于提高PMOS的载流子迁移率，从而提高PMOS管的电学性能。但是，在引入嵌入式锗硅外延层的同时也会带来缺陷，嵌入式锗硅外延层的缺陷多寡将会和PMOS管的电性强烈相关，有缺陷的嵌入式锗硅外延层会造成器件漏电以及电压偏移。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有锗硅源漏的MOS晶体管的制造方法，能减少嵌入式锗硅外延层的缺陷，提高器件的电学性能。

为解决上述技术问题，本发明提供的具有锗硅源漏的MOS晶体管的制造方法包括如下步骤：

步骤一、提供一硅衬底，在所述硅衬底的表面形成栅极结构，所述栅极结构的侧面形成有侧墙。

步骤二、在所述栅极结构的两侧形成侧面具有∑(sigma)形状的凹槽，包括如下分步骤：

步骤21、进行硬掩膜层形成前的湿法预处理。

步骤22、形成硬掩膜层。

步骤23、采用光刻工艺在所述栅极结构的两侧定义出所述凹槽的形成区域，依次对所述凹槽形成区域的所述硬掩膜层和所述硅衬底进行刻蚀形成所述凹槽。

步骤三、在所述凹槽中填充锗硅外延层形成嵌入式锗硅外延层，通过步骤21的所述湿法预处理减少或消除所述嵌入式锗硅外延层的面状缺陷和堆垛层错缺陷。

步骤四、在形成有所述嵌入式锗硅外延层的所述栅极结构的两侧进行源漏注入形成源区和漏区。

进一步的改进是，具有锗硅源漏的MOS晶体管为PMOS管。

进一步的改进是，步骤一中所述栅极结构由栅介质层和多晶硅栅叠加而成。

进一步的改进是，所述栅极结构作为伪栅，在所述步骤四的所述源区和所述漏区形成之后所述伪栅去除，之后在所述伪栅去除的区域中形成金属栅结构。

进一步的改进是，所述金属栅结构为HKMG，HK表示栅介质层中包括高介电常数材料，MG表示金属栅。

进一步的改进是，步骤一中在所述硅衬底表面形成有浅沟槽场氧，由所述浅沟槽场氧隔离出有源区，MOS晶体管形成于有源区中。

进一步的改进是，步骤一中所述侧墙的材料为氮化硅。

进一步的改进是，所述硬掩膜层的材料为氮化硅。

进一步的改进是，所述湿法预处理在步骤21中去除所述硅衬底表面残留的氧化层。

进一步的改进是，步骤三中形成嵌入式锗硅外延层的分步骤包括：

步骤31、形成由锗硅材料组成的缓冲层。

步骤32、形成由锗硅材料组成的主体层，所述主体层的锗浓度大于所述缓冲层的锗浓度。

步骤33、形成由硅材料组成的盖帽层。