[发明专利]PMOS晶体管及其形成方法有效

申请号：	201210165881.3	申请日：	2012-05-24
公开（公告）号：	CN103426766A	公开（公告）日：	2013-12-04
发明（设计）人：	焦明洁;宋化龙;隋运奇	申请（专利权）人：	中芯国际集成电路制造（上海）有限公司
主分类号：	H01L21/336	分类号：	H01L21/336;H01L21/265;H01L29/78;H01L29/10
代理公司：	北京集佳知识产权代理有限公司 11227	代理人：	骆苏华
地址：	201203 ***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	pmos 晶体管及其形成方法
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【权利要求书】：

1.一种PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构，所述栅极结构的两侧侧壁形成有偏移侧墙；

刻蚀所述栅极结构和偏移侧墙两侧的半导体衬底，形成第一凹槽；

在所述第一凹槽内填充满第一硅锗层；

对所述第一硅锗层进行第一离子注入，形成轻掺杂区；

在所述偏移侧墙两侧形成主侧墙；

刻蚀所述栅极结构和主侧墙两侧的第一硅锗层和半导体衬底，形成第二凹槽，第二凹槽的深度大于第一凹槽的深度；

在所述第二凹槽内填充满第二硅锗层。

2.如权利要求1所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一凹槽的深度为10~28纳米。

3.如权利要求1所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度为5%~20%。

4.如权利要求1所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入的离子为硼离子、镓离子或铟离子。

5.如权利要求4所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入的注入的剂量范围为2E14atom/cm²~2E15atom/cm²，注入的能量范围为0.5KeV~6KeV。

6.如权利要求1所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二沟槽的深度为40~80纳米。

7.如权利要求1所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度大于第一硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度。

8.如权利要求7所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度为15%~60%。

9.如权利要求1所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二沟槽的形状为sigma形状。

10.如权利要求9所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述sigma形状的第二沟槽的形成过程为：干法刻蚀所述栅极结构和主侧墙两侧的第一硅锗层和半导体衬底，形成第三沟槽，第三沟槽的形状为矩形，第三沟槽的深度大于第一硅锗层的厚度；湿法刻蚀所述第三凹槽暴露的第一硅锗层和半导体衬底，形成sigma形状的第二沟槽，第二沟槽的深度大于第一沟槽的深度。

11.如权利要求1所述的PMOS晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：对所述第二硅锗层进行离子注入，形成掺杂区。

12.一种PMOS晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底，位于半导体衬底上的栅极结构，位于栅极结构两侧侧壁的偏移侧墙；

位于栅极结构和偏移侧墙两侧的半导体衬底内的第一沟槽，所述第一沟槽内填充满第一硅锗层；

位于第一硅锗层内的轻掺杂区；

位于偏移侧墙两侧的主侧墙；

位于栅极结构和主侧墙两侧的第一硅锗层和半导体衬底内的第二沟槽，第二沟槽的深度大于第一沟槽的深度，所述第二沟槽内填充满第二硅锗层。

13.如权利要求12所述的PMOS晶体管，其特征在于，所述第一凹槽的深度为10~28纳米。

14.如权利要求12所述的PMOS晶体管，其特征在于，所述第一硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度为5%~20%。

15.如权利要求12所述的PMOS晶体管，其特征在于，所述第二沟槽的深度为40~80纳米。

16.如权利要求12所述的PMOS晶体管，其特征在于，所述第二硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度大于第一硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度。

17.如权利要求16所述的PMOS晶体管，其特征在于，所述第二硅锗层中锗原子的摩尔百分比浓度为15%~60%。