[发明专利]一种PMOS晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种PMOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：提供一半导体衬底，在预制备PMOS晶体管的半导体衬底顶部形成包括源极区域、漏极区域及沟道区域的有源区，且所述源极区域和漏极区域对所述沟道区域施加压应力；其中，制备所述源极区域和漏极区域的具体步骤为：

1)在所述衬底顶部预制备所述源极区域和漏极区域的位置分别形成沟槽；

2)在所述沟槽中，先外延生长第一应力调节层，而后外延生长第二应力调节层，其中，所述的衬底、第一应力调节层及第二应力调节层的晶格常数依次增大；

3)重复步骤2)n次，n为整数且大于等于0；

4)当所述第二应力调节层的上表面与所述衬底的上表面在同一平面上时，在所述填充有第一应力调节层和第二应力调节层的沟槽上表面外延生长应力保持层，其中，所述应力保持层的材料与所述的第一应力调节层或第二应力调节层的材料一致；

其中，在所述第一应力调节层上外延生长第二应力调节层时，采用原子量及晶格常数比所述第一应力调节层所掺杂元素更大的、且与衬底为同一族的元素来进行掺杂，以使所述第二应力调节层比所述第一应力调节层对沟道区域的压应力更大，从而实现沟道中更高的载流子迁移率，进而提高器件的工作电流；其中，所述衬底为IV族元素。

2.根据权利要求1所述的PMOS晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中n大于等于1时，使外延生长在所述沟槽中的第一应力调节层及第二应力调节层相互间隔以形成三明治结构。

3.根据权利要求1或2中任意一项所述的PMOS晶体管的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中外延生长第一应力调节层和/或第二应力调节层时还同时通入含B元素的气体，以形成掺杂有B元素的第一应力调节层和/或第二应力调节层。

4.根据权利要求1或2所述的PMOS晶体管的制备方法，其特征在于：所述应力保持层的厚度为10～20nm。

5.根据权利要求1或2所述的PMOS晶体管的制备方法，其特征在于：所述第一应力调节层的厚度为2～10nm。

6.根据权利要求2所述的PMOS晶体管的制备方法，其特征在于：位于两个第一应力调节层之间的第二应力调节层的厚度为20～30nm。

7.根据权利要求1或2所述的PMOS晶体管的制备方法，其特征在于：所述衬底材料为Si、Si_1-xC_x或Si_1-x-yGe_yC_x的任意一种，其中，x的范围为0.01～0.1，y的范围为0.1～0.3；所述第一应力调节层为SiGe层；所述第二应力调节层为SiSn层或SiPb层。

8.一种PMOS晶体管，其特征在于，所述PMOS晶体管至少包括：

形成有沟道区域、源极区域及漏极区域的有源区，且所述源极区域和漏极区域对所述沟道区域施加压应力，所述源极区域和漏极区域形成在半导体衬底顶部；

所述源极区域和漏极区域包括应力保持层及位于所述应力保持层下的m组依次叠加的第一应力调节层和形成在所述第一应力调节层上的第二应力调节层，其中，m为整数且大于等于1，且所述的衬底、第一应力调节层及第二应力调节层的晶格常数依次增大，所述应力保持层的材料与所述的第一应力调节层或第二应力调节层的材料一致；

其中，所述第二应力调节层所掺杂元素的原子量及晶格常数比所述第一应力调节层所掺杂元素更大、且与衬底为同一族的元素，以使所述第二应力调节层比所述第一应力调节层对沟道区域的压应力更大，从而实现沟道中更高的载流子迁移率，进而提高器件的工作电流；其中，所述衬底为IV族元素。

9.根据权利要求8所述的PMOS晶体管，其特征在于：m大于等于2时，相互间隔的第一应力调节层和第二应力调节层构成的三明治结构。

10.根据权利要求8或9所述的PMOS晶体管，其特征在于：所述第一应力调节层和/或第二应力调节层中含有B掺杂元素。

11.根据权利要求8或9所述的PMOS晶体管，其特征在于：所述应力保持层的厚度为10～20nm。

12.根据权利要求8或9所述的PMOS晶体管，其特征在于：所述第一应力调节层的厚度为2～10nm。