[发明专利]一种CMOS晶体管、CMOS晶体管的制备方法及电子设备有效

专利信息
申请号: 201910837294.6 申请日: 2019-09-05
公开(公告)号: CN110634866B 公开(公告)日: 2021-09-14
发明(设计)人: 毛淑娟;罗军;许静 申请(专利权)人: 中国科学院微电子研究所
主分类号: H01L27/092 分类号: H01L27/092;H01L29/08;H01L21/8238
代理公司: 北京知迪知识产权代理有限公司 11628 代理人: 王胜利
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 cmos 晶体管 制备 方法 电子设备
【权利要求书】:

1.一种CMOS晶体管,其特征在于,包括衬底,以及在所述衬底上形成的PMOS晶体管和NMOS晶体管;

其中,所述PMOS晶体管和NMOS晶体管均包括:

依次叠置在所述衬底上的第一源/漏区、沟道区和第二源/漏区;

绕所述沟道区的至少部分外围形成的栅堆叠;

叠置在所述第一源/漏区和第二源/漏区上的掺杂层,依次叠置在所述掺杂层上的金属硅化物层和第一金属层,以及形成在所述第一金属层两侧的第二金属层;

所述CMOS晶体管的制备步骤包括:

提供衬底,所述衬底包括NMOS区域和PMOS区域;

在所述衬底上形成栅堆叠,以及在所述栅堆叠的两侧分别形成第一源/漏区和第二源/漏区,以分别形成NMOS晶体管和PMOS晶体管;

在所述NMOS晶体管和PMOS晶体管上,沉积第一材料层,并去除所述PMOS晶体管上对应的所述第一材料层,保留所述NMOS晶体管上对应的所述第一材料层;

在所述NMOS晶体管和PMOS晶体管上,沉积第二材料层,并去除所述NMOS晶体管上对应的所述第二材料层,保留所述PMOS晶体管上对应的所述第二材料层;

在已形成的结构上,沉积第三材料层,并进行第一次退火处理,将所述NMOS晶体管中源漏接触区域内的所述第一材料层和第三材料层,以及PMOS晶体管中源漏接触区域内的所述第二材料层和第三材料层对应形成掺杂层,去除所述源漏接触区域外的所述第一材料层、第二材料层和第三材料层;

在已形成的结构上,沉积第四材料层,并进行第二次退火处理,将所述NMOS晶体管上所述第四材料层,以及所述PMOS晶体管上所述第四材料层对应形成金属硅化物层和第二金属层;

在所述金属硅化物层上,填充第五材料层,以形成第一金属层。

2.根据权利要求1所述的CMOS晶体管,其特征在于,还包括间隔物,所述间隔物围绕在所述栅堆叠的外围;

氧化物隔层,所述氧化物隔层形成在所述衬底、间隔物上;

接触孔,所述接触孔由所述氧化物隔层的顶部向下延伸,并与所述第一源/漏区和第二源/漏区相对,所述接触孔的侧壁上沉积有所述第二金属层。

3.根据权利要求2所述的CMOS晶体管,其特征在于,还包括浅沟道隔离,所述浅沟道隔离嵌于所述衬底中,且位于所述第一源/漏区和第二源/漏区的外侧。

4.根据权利要求2所述的CMOS晶体管,其特征在于,所述NMOS晶体管中所述第一源/漏区和第二源/漏区上的所述掺杂层为N型重掺杂层,所述N型重掺杂层的层厚为1至40nm。

5.根据权利要求4所述的CMOS晶体管,其特征在于,所述N型重掺杂层中掺杂有P,P的浓度为1019cm-3至1022cm-3

6.根据权利要求2所述的CMOS晶体管,其特征在于,所述PMOS晶体管中所述第一源/漏区和第二源/漏区上的所述掺杂层为P型重掺杂层,所述P型重掺杂层的层厚为1至40nm。

7.根据权利要求6所述的CMOS晶体管,其特征在于,所述P型重掺杂层中掺杂有B,B的浓度为1019cm-3至1022cm-3

8.根据权利要求1所述的CMOS晶体管,其特征在于,所述栅堆叠包括高介电常数层和金属栅,由所述高介电常数层和所述金属栅叠加形成HKMG。

9.根据权利要求1所述的CMOS晶体管,其特征在于,所述NMOS晶体管中所述第一源/漏区和第二源/漏区均为n-Si,所述PMOS晶体管中所述第一源/漏区和第二源/漏区均为p-SiGe。

10.根据权利要求9所述的CMOS晶体管,其特征在于,所述NMOS晶体管中的所述金属硅化物层为TiSix,其层厚为1至10nm;其中,0x2。

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