发明名称 制作应变矽电晶体的方法以及制作应变矽互补式金氧半导体电晶体的方法
摘要 本发明系揭露一种制作应变矽电晶体的方法,该方法包含有下列步骤:首先提供一半导体基底,且该半导体基底上包含有至少一闸极结构。然后进行一蚀刻制程,以于该闸极结构相对两侧之该半导体基底中形成二凹槽,并对该半导体基底进行一氧气冲洗(O2 flush)。接着对该半导体基底进行一清洗制程,然后进行一选择性磊晶成长制程,以于该等凹槽内分别形成一磊晶层,当作源极/汲极。
申请公布号 TWI296426 申请公布日期 2008.05.01
申请号 TW094132648 申请日期 2005.09.21
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 吴至宁;戴炘;李忠儒;萧维沧
分类号 H01L21/335(2006.01) 主分类号 H01L21/335(2006.01)
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路389号5楼
主权项 1.一种制作应变矽电晶体(strained-silicon transistors) 的方法,该方法包含有下列步骤: 提供一半导体基底,且该半导体基底上包含有至少 一闸极结构; 进行一蚀刻制程,以于该闸极结构相对两侧之该半 导体基底中形成二凹槽; 对该半导体基底进行一氧气冲洗(O2 flush); 对该半导体基底进行一清洗制程;以及 进行一选择性磊晶成长(selective epitaxial growth, SEG) 制程,以于该等凹槽内分别形成一磊晶层,当作源 极/汲极。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该闸极结 构另包含有: 一闸极介电层; 一闸极,位于该闸极介电层之上; 一覆盖层(cap layer),位于该闸极之上;以及 一氧化物-氮化物-氧化物偏位侧壁子(ONO offset spacer)。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该氧气冲 洗(O2 flush)系为一现场(in-situ)步骤,实施于该蚀刻 制程之制程室(process chamber)中。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该清洗制 程之清洗溶液包含有硫酸、过氧化氢、与去离子 水之SPM混合溶液(sulfuric acid-hydrogen peroxide mixture, SPM)及RCA标准清洗溶液,用以去除该半导体基底表 面之蚀刻残留物。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该磊晶层 包含有锗化矽(SixGe1-x,其中0<x<1)。 6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该应变矽 电晶体包含有P型金氧半导体(PMOS)电晶体。 7.一种制作应变矽互补式金氧半导体(strained-silicon CMOS)电晶体的方法,该方法包含有下列步骤: 提供一半导体基底,该半导体基底具有一NMOS电晶 体区以及一PMOS电晶体区,且于该NMOS电晶体区及该 PMOS电晶体区上各形成有一NMOS闸极以及一PMOS闸极; 于该半导体基底表面形成一牺牲层并覆盖该NMOS闸 极及该PMOS闸极; 进行一第一蚀刻制程,蚀刻该PMOS电晶体区之部分 该牺牲层,以于该PMOS闸极周围形成一侧壁子; 利用该牺牲层、该PMOS闸极与该侧壁子当作遮罩进 行一第二蚀刻制程,以于该PMOS闸极与该侧壁子相 对两侧之该半导体基底内形成二凹槽; 对该半导体基底进行一氧气冲洗(O2 flush); 对该半导体基底进行一清洗制程; 进行一选择性磊晶成长制程,以于该等凹槽内分别 形成一磊晶层,当作该PMOS电晶体之源极/汲极; 去除该牺牲层及该侧壁子;以及 形成该NMOS电晶体之源极/汲极。 8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该NMOS闸 极、该PMOS闸极与该半导体基底之间均另包含有一 闸极介电层,且该NMOS闸极及该PMOS闸极表面皆形成 有一覆盖层(cap layer)。 9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该覆盖层 包含有一矽氧层与一氮化矽层,而该牺牲层包含有 一矽氧层。 10.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该氧气 冲洗(O2 flush)系为一现场(in-situ)步骤,实施于该第 二蚀刻制程之制程室中。 11.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该清洗 制程之清洗溶液包含有SPM混合溶液及RCA标准清洗 溶液,用以去除该半导体基底上之蚀刻残留物。 12.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该磊晶 层包含有锗化矽。 13.如申请专利范围第7项所述之方法,其中在进行 该第一蚀刻制程之前,另包含有一光阻层的形成步 骤,用以覆盖该NMOS电晶体区。 14.如申请专利范围第7项所述之方法,其中形成该 NMOS电晶体之该源极/汲极之步骤系利用以一离子 布植制程。 图式简单说明: 第1图至第3图为习知利用选择性磊晶成长制作一 电晶体的方法示意图。 第4图至第6图为本发明制作一应变矽PMOS电晶体的 方法示意图。 第7图至第10图为本发明制作一应变矽CMOS电晶体的 方法示意图。
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