[发明专利]一种锗基MOS晶体管的制备方法

摘要

本发明提供一种锗基MOS晶体管的制备方法，属于CMOS超大规模集成电路(ULSI)中的场效应晶体管逻辑器件与电路领域。该制备方法制备的晶体管由于采用了锗材料的双层肖特基势垒源漏结构，提高了开态电流、抑制了泄漏电流。本发明节省了热预算、提高了器件驱动能力、解决了绝缘体上锗的工艺限制，利用先刻蚀凹槽淀积下层金属再利用多晶锗填充凹槽淀积上层金属的方法代替离子注入，极大地简化了工艺、节约了成本，避免了注入损伤。

主权项

一种锗基MOS晶体管的制备方法，包括以下步骤：1)清除半导体锗基衬底表面的自然氧化物和有机物污染物；2)半导体锗基衬底利用等离子体处理钝化改善界面性质后，再进行金属有机物化学气相淀积栅介质层，接着高温后退火；3)在栅介质层和电极层两侧通过低温PECVD淀积内层约6‑15nm的二氧化硅和外层约4‑6nm的氮化硅，形成双层侧墙结构；4)通过自对准在源漏区刻蚀左右两个凹槽，再淀积形成下层侧墙；5)通过自对准对衬底源漏区凹槽窗口进行金属溅射淀积，固相反应形成下层源、漏金属锗化物，厚度15‑20nm，氮气环境下快速热退火；6)移除未反应的金属，移除下层侧墙，使源/漏凹槽露出，淀积多晶锗填充源漏区凹槽形成源漏多晶锗，利用平面化工艺和回刻工艺使源漏区表面平整；7)在表面溅射上层金属，确保多晶锗完全消耗和金属形成锗化物，经过快速热退火形成金属与半导体的化合物，接着去除未反应的金属，由于栅电极层和侧墙层的掩蔽作用能够自对准地将多晶锗源漏区形成上层金属锗化物肖特基源区和漏区；8)去除上层侧墙，使用Ti/Al薄膜形成欧姆接触以及金属化常规CMOS加工后道工序，即可制得所述的MOS晶体管。