[发明专利]PMOS半导体器件及其制造方法在审
申请号: | 201911107321.0 | 申请日: | 2019-11-13 |
公开(公告)号: | CN110854182A | 公开(公告)日: | 2020-02-28 |
发明(设计)人: | 黄秋铭 | 申请(专利权)人: | 上海华力集成电路制造有限公司 |
主分类号: | H01L29/10 | 分类号: | H01L29/10;H01L29/78;H01L21/336 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 郭四华 |
地址: | 201315 上海市浦东新区中国(上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | pmos 半导体器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种PMOS半导体器件,其特征在于,包括:
半导体基底,形成于所述半导体基底表面的第一外延层和形成于所述第一外延层表面的第二外延层;
所述第一外延层的掺杂结构设置为硼扩散阻挡层;
所述第二外延层为非掺杂结构;
栅极结构形成在所述第二外延层表面;
在所述栅极结构两侧的所述第二外延层中形成有凹槽,在所述凹槽中填充有锗硅外延层;
沟道区形成在所述锗硅外延层之间的所述第二外延层中;
在所述锗硅外延层中具有硼掺杂,所述第一外延层位于所述凹槽的底部并从所述锗硅外延层的底部阻挡所述锗硅外延层的硼向底部扩散;
P+掺杂的源区和漏区形成在所述栅极结构两侧的所述锗硅外延层中。
2.如权利要求1所述的PMOS半导体器件,其特征在于:所述半导体基底为硅基底,所述第一外延层为硅外延层,所述第二外延层为硅外延层。
3.如权利要求2所述的PMOS半导体器件,其特征在于:所述第一外延层的掺杂杂质包括碳或磷。
4.如权利要求1所述的PMOS半导体器件,其特征在于:所述凹槽为Σ结构凹槽。
5.如权利要求1所述的PMOS半导体器件,其特征在于:所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和栅导电材料层。
6.如权利要求5所述的PMOS半导体器件,其特征在于:所述栅介质层的材料包括氧化层或高介电常数材料层;所述栅导电材料层为多晶硅栅或者为金属栅。
7.如权利要求5所述的PMOS半导体器件,其特征在于:在所述栅极结构的侧面形成有侧墙。
8.如权利要求1所述的PMOS半导体器件,其特征在于:所述锗硅外延层的底部和所述第一外延层接触。
9.一种PMOS半导体器件的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、提供一半导体基底,进行第一次掺杂外延生长在所述半导体基底表面形成第一外延层,所述第一次掺杂外延生长使所述第一外延层的掺杂结构设置为硼扩散阻挡层;
步骤二、进行第二次非掺杂外延生长在所述所述第一外延层表面形成第二外延层;所述第二外延层为非掺杂结构;
步骤三、在所述第二外延层表面形成栅极结构;
步骤四、在所述栅极结构两侧的所述第二外延层中形成凹槽;
步骤五、在所述凹槽中填充锗硅外延层;在所述锗硅外延层中具有硼掺杂,所述第一外延层位于所述凹槽的底部并从所述锗硅外延层的底部阻挡所述锗硅外延层的硼向底部扩散;
沟道区形成在所述锗硅外延层之间的所述第二外延层中;
步骤六、进行P+源漏注入在所述栅极结构两侧的所述锗硅外延层中形成源区和漏区。
10.如权利要求9所述的PMOS半导体器件的制造方法,其特征在于:所述半导体基底为硅基底,所述第一外延层为硅外延层,所述第二外延层为硅外延层。
11.如权利要求10所述的PMOS半导体器件的制造方法,其特征在于:所述第一外延层的掺杂杂质包括碳或磷。
12.如权利要求9所述的PMOS半导体器件的制造方法,其特征在于:所述凹槽为Σ结构凹槽。
13.如权利要求9所述的PMOS半导体器件的制造方法,其特征在于:步骤三中形成的所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和多晶硅栅;在形成所述栅极结构之后还包括在所述栅极结构的侧面形成侧墙的步骤。
14.如权利要求9所述的PMOS半导体器件的制造方法,其特征在于:所述栅介质层的材料包括氧化层或高介电常数材料层。
15.如权利要求9所述的PMOS半导体器件的制造方法,其特征在于:步骤三中的所述栅极结构作为PMOS半导体器件的最终栅极结构;
或者,步骤三中的所述栅极结构作为伪栅极结构,在步骤六之后,还包括形成第零层层间膜的步骤,在所述第零层层间膜完成之后还包括去除所述伪栅极结构中的多晶硅栅的步骤,之后在所述多晶硅栅的去除区域中形成金属栅。
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