利用辅助结构制备多晶SiGe栅的纳米级PMOS控制电路方法

摘要

本发明提供了一种利用辅助结构制备多晶SiGe栅的纳米级PMOS控制电路方法，首先制造出N阱，并在N阱上生长Poly-SiGe/SiN/Poly-Si多层结构；将Poly-Si刻蚀成窗口，再淀积SiN；刻蚀掉表面的SiN层，保留窗口侧面的SiN；利用不同的刻蚀比刻蚀SiN表面的Poly-Si，刻蚀衬底表面上除SiN侧壁区域以外的SiN露出底层Poly-SiGe；再利用不同的刻蚀比刻蚀掉SiN侧壁保护区域以外的Poly-SiGe，形成栅极s；离子注入自对准形成PMOSFET的源、漏区，形成PMOSFET器件；光刻器件的互连线形成PMOS集成电路。本发明能够在微米级硅集成电路加工工艺平台上，不改变现有SPIN二极管制造设备和增加成本的条件下制备出45～90nm的PMOS控制电路。

主权项

一种利用辅助结构制备多晶SiGe栅的纳米级PMOS控制电路方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，在Si衬底上热氧化一层SiO₂缓冲层，在SiO₂缓冲层上淀积一层SiN，用于阱区注入的掩蔽；第二步，在SiN层上光刻N阱，对N阱进行注入和推进，在Si衬底形成N阱；第三步，刻蚀Si衬底上部的SiN层和SiO₂层，然后在整个衬底表面依次生长SiO₂缓冲层和SiN层，在SiN层上光刻、氧化形成隔离区，刻蚀去掉N阱表面的SiN和SiO₂层；第四步，在N阱上热氧化生长4～12nm厚的SiO₂栅介质层，在该SiO₂栅介质层上淀积一层120～150nm厚的p型掺杂的Poly‑SiGe，Ge组分为0.05～0.3，掺杂浓度>10²⁰cm^‑3，作为栅极；第五步，在Poly‑SiGe上淀积生长一层厚度为30～40nm的SiN，作为栅极的保护层；第六步，在SiN层上再淀积一层100～120nm厚的Poly‑Si，作为制造过程中的辅助层，辅助生成侧壁；第七步，在Poly‑Si的区域中刻蚀出符合电路要求的窗口；第八步，在整个Si衬底上淀积一层90～120nm厚的SiN介质层，覆盖整个表面；第九步，刻蚀衬底表面上的SiN，保留Poly‑Si侧壁的SiN；利用Poly‑SiGe与SiN不同的刻蚀比刻蚀SiN表面的Poly‑Si，刻蚀衬底表面上除SiN侧壁区域以外的SiN露出底层Poly‑SiGe，刻蚀掉SiN侧壁保护区域以外的Poly‑SiGe，形成栅极s，并在阱区上淀积一层4～8nm厚的SiO₂，形成栅极侧壁的保护层；第十步，在N阱区进行p型离子注入，自对准生成PMOSFET的源区和漏区；第十一步，在PMOSFET的栅、源和漏区上光刻引线，构成PMOS控制电路。