[发明专利]嵌入式锗硅的制造方法、CMOS器件及锗硅生长区域版图有效

专利信息
申请号: 201911022992.7 申请日: 2019-10-25
公开(公告)号: CN110783175B 公开(公告)日: 2022-05-27
发明(设计)人: 李中华;李润领;田明 申请(专利权)人: 上海华力集成电路制造有限公司
主分类号: H01L21/02 分类号: H01L21/02;H01L21/027;H01L21/8238;H01L27/092
代理公司: 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 代理人: 张彦敏
地址: 201203 上海市浦*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 嵌入式 制造 方法 cmos 器件 生长 区域 版图
【权利要求书】:

1.一种嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,包括:

S1:设计锗硅生长区域版图,该锗硅生长区域版图包括多个有源区及位于有源区之间的STI区域,该锗硅生长区域版图上还包括一特定区域,将该特定区域定义为不透光区域,其中该特定区域覆盖相邻两个有源区之间的STI区域及与STI区域两侧相邻的有源区的部分区域,并出版光罩;

S2:利用步骤S1中的光罩,在带有有源区、栅氧化层、栅极、栅极侧墙、PMOS浅掺杂和锗硅硬掩膜层的硅片上进行锗硅层光刻的光刻工艺;

S3:进行刻蚀工艺,刻蚀出锗硅浅沟槽并进行湿法清洗;

S4:进行湿法刻蚀工艺,刻蚀出sigma型深沟槽;以及

S5:进行锗硅外延生长;

其中,在步骤S4中形成的临近STI区域的sigma型沟槽和有源区内相邻两栅极之间的sigma型沟槽均为完整的对称的sigma型;临近STI区域的sigma型沟槽靠STI侧的沟槽拐角顶点与临近STI的距离大于0埃米,临近STI区域的sigma型沟槽的深度D1小于有源区内相邻两栅极之间的sigma型沟槽的深度D2;临近STI区域的锗硅靠近有源区的栅极侧的拐角顶点与器件沟道之间竖直方向的距离小于有源区内相邻两栅极之间的锗硅的拐角顶点与器件沟道之间竖直方向的距离。

2.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S1中多个有源区的排布方向为长度方向,与长度方向垂直的方向为宽度方向,有源区在宽度方向上的宽度为器件沟道宽度W,其中特定区域沿宽度方向的宽度WPR大于器件沟道宽度W。

3.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S1中多个有源区的排布方向为长度方向,与长度方向垂直的方向为宽度方向,锗硅生长区域版图中还包括多个栅极区域,多个栅极区域等间距的沿长度方向排布,特定区域沿宽度方向的宽度WPR大于栅极区域沿宽度方向的宽度Ws。

4.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S1中多个有源区的排布方向为长度方向,与长度方向垂直的方向为宽度方向,锗硅生长区域版图中还包括多个栅极区域,多个栅极区域等间距的沿长度方向排布,其中部分区域在宽度方向上的宽度LOVL小于有源区与STI区域相邻一侧的边界至该有源区上与STI区域距离最近的一个栅极区域之间的距离Luntuck。

5.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S1中多个有源区的排布方向为长度方向,与长度方向垂直的方向为宽度方向,设定部分区域在宽度方向上的宽度LOVL取值范围为:LOVL,minimum。

6.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S2中光刻材料覆盖STI区域及与STI区域两侧相邻的有源区的部分区域。

7.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S3中形成的浅沟槽为U型或碗型。

8.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S3中形成的临近STI区域的浅沟槽的开口的宽度L1小于有源区内相邻两栅极之间的浅沟槽的开口的宽度L2。

9.根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制造方法,其特征在于,在步骤S5中形成的临近STI区域的锗硅与有源区内相邻两栅极之间的锗硅均为有包边的锗硅。

10.一种CMOS器件,其特征在于,包括:

衬底,衬底内包括STI区域以及由STI区域隔离出的有源区,有源区内包括多个PMOS器件,PMOS器件包括栅极和形成于栅极两侧的锗硅,其中靠近STI区域的PMOS器件的锗硅为完整的对称的sigma型的有包边的锗硅。

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