[发明专利]异质沟道槽型栅CMOS集成器件及其制备方法

摘要

本发明涉及一种异质沟道槽型栅CMOS集成器件及其制备方法，该制备方法包括:选取SOI衬底；形成SiGe层；连续生长N型应变Ge层和N型应变Si层；采用刻蚀工艺形成隔离沟槽，形成NMOS有源区和PMOS有源区；刻蚀NMOS有源区表面的N型应变Si层，并注入N型离子以形成增强型NMOS有源区；在指定的栅极区表面采用刻蚀工艺形成双倒梯形凹槽；在表面生长氧化层，刻蚀部分区域的氧化层形成PMOS栅介质层；向PMOS有源区表面注入P型离子形成PMOS源漏区；在PMOS的栅介质层表面生长栅极材料形成PMOS栅极；在所述NMOS栅极区生长栅极材料形成NMOS栅极；金属化处理，并光刻漏极引线、源极引线和栅极引线，最终形成异质沟道槽型栅CMOS集成器件。

主权项

1.一种异质沟道槽型栅CMOS集成器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：(a)选取SOI衬底；(b)在所述SOI衬底上形成SiGe外延层，掺杂浓度为1×1016cm‑3，Ge组分为0.1；利用UHVCVD方法，在所述SiGe外延层上生长本征Si层；利用标准清洗工艺清洗所述本征Si层表面；在温度可控的石英管中，将本征Si层/SiGe/SOI堆叠结构进行干氧氧化，温度为1150～1200℃，时间为150～180分钟；在N2气氛中进行退火，退火温度由1150℃逐渐降至900℃，时间为80～90分钟，以得到Ge组分为40％的第一SiGe层；进行干氧氧化，温度为800～900℃，时间为180～240分钟；在N2气氛中进行退火，退火温度为900℃，时间为50～60分钟，得到Ge组分为70％～80％的第二SiGe层，以形成浓缩SiGe层；(c)在所述浓缩SiGe层表面连续生长形成掺杂浓度为5×1017～1×1018cm‑3的N型压应变Ge层和掺杂浓度为1×1018～5×1018cm‑3的N型张应变Si层；(d)在所述N型张应变Si层表面上采用刻蚀工艺形成隔离沟槽，以分离形成NMOS有源区和PMOS有源区；(e)刻蚀所述NMOS有源区表面的所述N型张应变Si层，并向所述NMOS有源区内注入N型离子以形成增强型NMOS有源区；(f)在所述增强型NMOS有源区指定的栅极区表面采用刻蚀工艺形成双倒梯形凹槽；(g)在所述增强型NMOS有源区和所述PMOS有源区表面生长氧化层，利用干法刻蚀工艺刻蚀所述PMOS有源区表面部分区域的所述氧化层，形成PMOS栅介质层；(h)采用离子注入工艺向所述PMOS有源区表面注入P型离子形成PMOS源漏区；(i)在所述PMOS的栅介质层表面生长栅极材料形成PMOS栅极；(j)在所述增强型NMOS栅极区生长栅极材料以形成增强型NMOS栅极；以及(k)金属化处理，并光刻漏极引线、源极引线和栅极引线，最终形成所述异质沟道槽型栅CMOS集成器件。