[发明专利]互补CMOS管的制造方法

权利要求书

1.一种互补CMOS管的制造方法，所述互补CMOS管的制造方法包括：提供位于同一半导体衬底上的第一锗纳米线和第二锗纳米线，以在所述第一锗纳米线周围形成N型铟镓砷量子阱晶体管以及在所述第二锗纳米线周围形成P型锗无结晶体管，其中，

通过如下方法形成所述N型铟镓砷量子阱晶体管：

在所述第一锗纳米线上形成轻掺杂N沟道铟镓砷层以及在所述轻掺杂N沟道铟镓砷层上形成重掺杂铟镓砷外延；

在所述重掺杂铟镓砷外延的源极区域和漏极区域之间形成第一沟槽；

在所述重掺杂铟镓砷外延上及第一沟槽周围形成半导体势垒层；

在所述第一沟槽内形成第一金属栅极；

在所述第一金属栅极两侧分别形成第一源极和第一漏极，从而形成N型铟镓砷量子阱晶体管；

通过如下方法形成所述P型锗无结晶体管：

在所述第二锗纳米线上形成重掺杂P型锗外延；

在所述重掺杂P型锗外延的源极区域和漏极区域之间形成第二沟槽；

在所述第二沟槽内形成第二金属栅极；

在所述第二金属栅极两侧分别形成第二源极和第二漏极，从而形成P型锗无结晶体管。

2.如权利要求1所述的互补CMOS管的制造方法，其特征在于，通过如下方法提供位于同一半导体衬底上的第一锗纳米线和第二锗纳米线：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括硅层和位于所述硅层上的锗层；

在所述半导体衬底中形成浅沟槽隔离，所述浅沟槽隔离将所述锗层分隔成第一锗块和第二锗块；

去除部分厚度的浅沟槽隔离，以暴露出所述第一锗块和所述第二锗块；

对所述第一锗块执行外延生成工艺形成第一外延锗，对所述第二锗块执行外延生成工艺形成第二外延锗；

对所述第一外延锗执行氧化工艺形成第一锗纳米线和包围所述第一锗纳米线的氧化层；对所述第二外延锗执行氧化工艺形成第二锗纳米线和包围所述第二锗纳米线的氧化层；

去除所述包围所述第一锗纳米线的氧化层，露出所述第一锗纳米线以及部分硅层；去除所述包围所述第二锗纳米线的氧化层，露出所述第二锗纳米线以及部分硅层；

对所述第一锗纳米线和所述第二锗纳米线执行热处理；

对露出的部分硅层进行氧化处理，以连接剩余的浅沟槽隔离，形成位于同一半导体衬底上的第一锗纳米线和第二锗纳米线。

3.如权利要求1所述的互补CMOS管的制造方法，其特征在于，在所述第一沟槽内形成第一金属栅极包括：

在所述半导体势垒层周围形成第一栅极介电层；

在所述第一栅极介电层上形成第一高K氧化物；

在所述第一沟槽内形成第一金属栅极。

4.如权利要求1所述的互补CMOS管的制造方法，其特征在于，在所述第二沟槽内形成第二金属栅极包括：

在所述重掺杂P型锗外延周围形成第二栅极介电层；

在所述第二栅极介电层表面形成第二高K氧化物；

在所述第二沟槽内形成第二金属栅极。

5.如权利要求1所述的互补CMOS管的制造方法，其特征在于，在所述第一金属栅极两侧分别形成第一源极和第一漏极包括：

在所述第一金属栅极两侧进行刻蚀以暴露出部分重掺杂铟镓砷外延；

在所述第一金属栅极两侧形成第一侧墙；

在暴露出的所述部分重掺杂铟镓砷外延表面形成第一源极和第一漏极。

6.如权利要求1所述的互补CMOS管的制造方法，其特征在于，在所述第二金属栅极两侧分别形成第二源极和第二漏极包括：

在所述第二金属栅极两侧进行刻蚀以暴露出部分重掺杂P型锗外延；

在所述第二金属栅极两侧形成第二侧墙；

在暴露出的所述部分重掺杂P型锗外延表面形成第二源极和第二漏极。

7.如权利要求1所述的互补CMOS管的制造方法，通过MBE、ALD或MOCVD在所述第一锗纳米线上形成轻掺杂N沟道铟镓砷层以及在所述轻掺杂N沟道铟镓砷层上形成重掺杂铟镓砷外延。