一种锗基MOS晶体管的制备方法与流程

文档序号:12737109阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锗基MOS晶体管的制备方法,包括以下步骤:

1)清除半导体锗基衬底表面的自然氧化物和有机物污染物;

2)半导体锗基衬底利用等离子体处理钝化改善界面性质后,再进行金属有机物化学气相淀积栅介质层,接着高温后退火;

3)在栅介质层和电极层两侧通过低温PECVD淀积内层约6-15nm的二氧化硅和外层约4-6nm的氮化硅,形成双层侧墙结构;

4)通过自对准在源漏区刻蚀左右两个凹槽,再淀积形成下层侧墙;

5)通过自对准对衬底源漏区凹槽窗口进行金属溅射淀积,固相反应形成下层源、漏金属锗化物,厚度15-20nm,氮气环境下快速热退火;

6)移除未反应的金属,移除下层侧墙,使源/漏凹槽露出,淀积多晶锗填充源漏区凹槽形成源漏多晶锗,利用平面化工艺和回刻工艺使源漏区表面平整;

7)在表面溅射上层金属,确保多晶锗完全消耗和金属形成锗化物,经过快速热退火形成金属与半导体的化合物,接着去除未反应的金属,由于栅电极层和侧墙层的掩蔽作用能够自对准地将多晶锗源漏区形成上层金属锗化物肖特基源区和漏区;

8)去除上层侧墙,使用Ti/Al薄膜形成欧姆接触以及金属化常规CMOS加工后道工序,即可制得所述的MOS晶体管。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述步骤1)中的半导体锗基衬底的晶面选为(100)面或(111)面。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述步骤2)中的栅介质层材料选自二氧化锆、二氧化铪。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述步骤2)中的栅电极层材料选自氮化钽。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述步骤3)、步骤4)中淀积上下层侧墙采用低温PECVD工艺。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述步骤4)中凹槽的刻蚀深度约3-6nm。刻蚀方法为氢氟酸湿法刻蚀。下层侧墙材料为二氧化硅。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述步骤5)中的下层金属材料选自Ti、Mn,淀积Ti形成p型源漏,淀积Mn形成n型源漏,淀积下层金属采用低温PECVD工艺。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述步骤6)中淀积多晶锗填充源漏凹槽采用HDPECVD平坦化填充方法。

9.如权利要求4所述的制备方法,其特征是,所述步骤6)中移除下层侧墙采用氢氟酸湿法腐蚀。

10.如权利要求4所述的制备方法,其特征是,所述步骤7)中的上层金属材料选自Pt、Ni、Er、Zr、Yb,淀积Pt、Ni形成p型源漏,淀积Er、Zr、Yb形成n型源漏。

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