[发明专利]MOS晶体管的制作方法

说明书

一种MOS晶体管的制作方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一有源区和与所述第一有源区相邻的隔离区；在所述第一有源区上形成主栅极结构；在所述主栅极结构两侧的第一有源区内形成凹槽；采用原位各向同性干法刻蚀清洗去除所述凹槽表面氧化物；对所述原位各向同性干法刻蚀清洗后的凹槽进行氢气烘烤；在所述氢气烘烤后的凹槽内填充满半导体材料层；对所述半导体材料层进行离子注入以形成源极和漏极。采用本发明的方法，可以降低凹槽的各角的钝化程度，从而提高后续形成的源极和漏极的性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种MOS晶体管是制作方法。

背景技术

现有半导体器件制作工艺中，由于应力可以改变硅材料的能隙和载流子迁移率，因此通过应力来提高MOS晶体管的性能成为越来越常用的手段。具体地，通过适当控制应力，可以提高载流子(NMOS晶体管中的电子，PMOS晶体管中的空穴)迁移率，进而提高驱动电流，以此极大地提高MOS晶体管的性能。对于PMOS晶体管而言，可以采用嵌入式锗硅技术(Embedded SiGe Technology)以在晶体管的沟道区域产生压应力，进而提高载流子迁移率。所谓嵌入式锗硅技术是指在半导体衬底的需要形成源极及漏极的区域中埋置锗硅材料，利用硅与锗硅(SiGe)之间的晶格失配对沟道区域产生压应力。

以两个相邻的PMOS晶体管共用源极或漏极为例进行说明现有的PMOS晶体管的制作方法，具体如下：

参考图1，提供半导体衬底，所述半导体衬底包括有源区10和与有源区10相邻的隔离区(图未示)。有源区10的材料为硅，隔离区的材料为氧化硅。

接着，在有源区10上形成栅极结构11，所述栅极结构11包括位于有源区10上的栅介质层111和位于栅介质层111上的栅极层112。然后，在栅极结构11的周围形成侧墙12。

接着，参考图2，以侧墙12为掩膜，干法刻蚀有源区10，在侧墙12两侧的有源区10内形成碗状凹槽13。

形成碗状凹槽13后，采用氢氟酸清洗碗状凹槽13内的聚合物(图未示)及碗状凹槽13表面自然氧化层(主要成分为氧化硅，图未示)。其中，聚合物是在干法刻蚀碗状凹槽的过程中形成的。

接着，参考图3，采用湿法腐蚀的方法继续腐蚀碗状凹槽13，形成sigma形凹槽14。整个湿法腐蚀的方法是暴露在空气中的。因此，腐蚀形成sigma形凹槽14后，sigma形凹槽14的表面也会形成自然氧化层(图未示)。用氢氟酸溶液进行清洗以去除sigma形凹槽14表面的自然氧化层。

清洗完sigma形凹槽14表面的自然氧化层后，采用氢气烘烤(H₂ bake)的方法对sigma形凹槽表面的自然氧化层进一步去除以及修复sigma形凹槽14的表面，以提高后续在sigma形凹槽表面14生长锗硅层的性能。

之后，采用选择性生长的方法在氢气烘烤后的sigma形凹槽14内填充满锗硅层。然后对锗硅层进行离子注入形成共源极和共漏极。该共源极或共漏极为两个相邻的栅极结构11所共用。

但是，利用现有技术形成的PMOS晶体管的性能不好。

发明内容

本发明解决的问题是利用现有技术形成的PMOS晶体管的性能不好。

为解决上述问题，本发明提供一种MOS晶体管的制作方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一有源区和与所述第一有源区相邻的隔离区；

在所述第一有源区上形成主栅极结构；

在所述主栅极结构两侧的第一有源区内形成凹槽；

采用原位各向同性干法刻蚀清洗去除所述凹槽表面氧化物；

对所述原位各向同性干法刻蚀清洗后的凹槽进行氢气烘烤；