專利名稱：一種硅鍺源/漏結構及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體集成電路制造領域，特別涉及一種硅鍺源/漏結構及其制造方法。
背景技術：
目前業(yè)界將硅鍺的選擇性外延生長工藝應用在半導體工藝上，以增加載流子的遷移率和成本效益。埋置硅鍺(SiGe)技術對于生產(chǎn)基于硅的高性能晶體管來說已經(jīng)成為一種有前景的技術。鍺原子的半徑比硅原子的半徑大，所以當鍺原子取代部份硅原子，進入硅的晶格(lattice)中時，整個晶格會因此而扭曲。在載流子的電荷密度相同時，晶格扭曲的硅或硅鍺合金和單晶硅比起來，其電子和空穴的移動性都大幅增加，分別增加5和10倍左右，如此一來便能夠降低元件阻值?，F(xiàn)已知在緊鄰晶體管溝道的硅襯底中埋置SiGe會在溝道上產(chǎn)生應力，從而提高空穴遷移率，提高晶體管的性能。但如何能更進一步提高溝道的應力且不會降低延伸結特性則需要在技術上有進一步的開拓研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種硅鍺源/漏結構及其制造方法，以進一步提高溝道應力和空穴遷移率，提高晶體管的性能。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種硅鍺源/漏結構，包括襯底；位于所述襯底之上的柵極結構；形成于襯底中、位于所述柵極結構兩側的臺階型硅鍺源/漏區(qū)，所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)至少包括第一深度硅鍺層和第二深度硅鍺層，所述第一深度硅鍺層的深度大于所述第二深度硅鍺層，所述第二深度硅鍺層緊挨所述第一深度硅鍺層，所述第二深度硅鍺層相較于所述第一深度硅鍺層更加靠近所述柵極結構?？蛇x的，所述第一深度硅鍺層的深度為450 800埃。可選的，所述第二深度硅鍺層的深度為100 250埃?？蛇x的，所述第二深度硅鍺層的橫向?qū)挾葹镮nm 30nm。本發(fā)明還提供一種硅鍺源/漏結構的制造方法，包括在襯底表面形成柵極結構，在所述柵極結構的兩側形成絕緣間隙壁；對所述襯底進行刻蝕，在所述絕緣間隙壁的兩側形成源/漏區(qū)第一凹陷部；對所述絕緣間隙壁進行刻蝕，使其橫向?qū)挾葴p小，形成新的絕緣間隙壁并暴露出原來位于絕緣間隙壁之下的一部分襯底；對所述暴露出的襯底進行刻蝕，形成源/漏區(qū)第二凹陷部，所述源/漏區(qū)第二凹陷部緊鄰所述源/漏區(qū)第一凹陷部，所述源/漏區(qū)第二凹陷部的深度淺于所述源/漏區(qū)第一凹陷部；在所述源/漏區(qū)第一凹陷部和所述源/漏區(qū)第二凹陷部內(nèi)生長形成臺階型硅鍺源/漏區(qū)；對所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)進行摻雜?？蛇x的，所述絕緣間隙壁的橫向?qū)挾葹?nm 60nm?？蛇x的，所述源/漏區(qū)第一凹陷部的深度為450 800埃?？蛇x的，所述源/漏區(qū)第二凹陷部的深度為100 250埃?？蛇x的，所述源/漏區(qū)第二凹陷部的橫向?qū)挾葹镮nm 30nm。由于硅鍺層越靠近溝道越會提高溝道的應力，因此本發(fā)明的硅鍺源/漏結構中， 通過形成臺階型狀的硅鍺源/漏結構使得晶體管的溝道可承受更大的應力且不會降低延伸結特性，因此可進一步提高空穴遷移率，提高晶體管的性能。


圖1為本發(fā)明的硅鍺源/漏結構的截面結構示意圖；2e為制備圖1所示的一種硅鍺源/漏結構的制造方法示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。本發(fā)明所述的硅鍺源/漏結構及其制造方法可利用多種替換方式實現(xiàn)，下面是通過較佳的實施例來加以說明，當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領域內(nèi)的普通技術人員所熟知的一般的替換無疑涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進行了詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為了便于說明，示意圖不依一般比例局部放大，不應以此作為對本發(fā)明的限定。請參照圖1，圖1為本發(fā)明的硅鍺源/漏結構的截面結構示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的硅鍺源/漏結構包括襯底100 ；位于所述襯底100之上的柵極結構110 ；形成于襯底100中，位于所述柵極結構110兩側的臺階型硅鍺源/漏區(qū)120，所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)120至少包括第一深度硅鍺層121和第二深度硅鍺層122，所述第一深度硅鍺層121的深度大于所述第二深度硅鍺層122，所述第二深度硅鍺層121緊挨所述第一深度硅鍺層122，所述第二深度硅鍺層122相較于所述第一深度硅鍺層121更加靠近所述柵極結構110。所述第一深度硅鍺層121的深度為450 800埃，所述第二深度硅鍺層122的深度為100 250埃，所述第二深度硅鍺層122的橫向(平行于所述襯底的方向)寬度為Inm 30nmo請參照圖2a_圖2e，圖2a_圖加為制備圖1所示的一種硅鍺源/漏結構的制造方法示意圖。首先，如圖加所示，在襯底100中形成隔離結構101，再于所述襯底100上形成柵極結構110，在所述柵極結構110的兩側還形成絕緣間隙壁113。其中，所述襯底100可以是硅襯底，所述隔離結構101可以是氧化硅淺溝槽隔離結構。所述柵極結構110由下而上包括柵介電層111與柵電極112，所述柵介電層111的材料可以是氧化硅，所述柵電極112的材料可以是摻雜多晶硅、金屬、金屬硅化物或其它導體。 所述絕緣間隙壁113可為單層的絕緣材料如氧化硅、氮化硅，或是多層的絕緣材料。所述絕緣間隙壁113的橫向?qū)挾认噍^于通常絕緣間隙壁的厚度稍厚一些，為5nm 60nm。隨后，如圖2b所示，對所述襯底100進行刻蝕，在所述絕緣間隙壁110的兩側形成源/漏區(qū)第一凹陷部102。所述源/漏區(qū)第一凹陷部的深度為450 800埃。接著，如圖2c所示，對所述絕緣間隙壁113進行刻蝕，使其平行于所述襯底100上的橫向?qū)挾葴p小，形成新的絕緣間隙壁113’并暴露出原來位于絕緣間隙壁113之下的一部分襯底。所述刻蝕方法可以為干法刻蝕或濕法刻蝕。再接著，如圖2d所示，對所述暴露出的襯底進行刻蝕，在所述新的絕緣間隙壁 113’的兩側形成源/漏區(qū)第二凹陷部103，所述源/漏區(qū)第二凹陷部103緊鄰所述源/漏區(qū)第一凹陷部102，所述源/漏區(qū)第二凹陷部103的深度淺于所述源/漏區(qū)第一凹陷部102 且所述源/漏區(qū)第二凹陷部103相較于所述源/漏區(qū)第一凹陷部102更接近于所述新的絕緣間隙壁113’。所述源/漏區(qū)第二凹陷部103的橫向?qū)挾葹镮nm 30nm，所述源/漏區(qū)第二凹陷部的深度為100 250埃。接著，如圖2e所示，在所述源/漏區(qū)第一凹陷部102和所述源/漏區(qū)第二凹陷部 103內(nèi)生長形成臺階型硅鍺源/漏區(qū)120。所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)120至少包括第一深度硅鍺層121和第二深度硅鍺層122，所述第一深度硅鍺層121的深度大于所述第二深度硅鍺層122，所述第二深度硅鍺層121緊挨所述第一深度硅鍺層122，所述第二深度硅鍺層 122相較于所述第一深度硅鍺層121更加靠近所述柵極結構110。形成所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)可采用化學氣相淀積方法形成。最后，對所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)200進行摻雜以調(diào)整其電學和化學屬性。摻雜可使用各種摻雜劑并采用各種摻雜技術來進行?？刹捎肞型雜質(zhì)如硼對源/漏區(qū)200進行摻雜，以形成PMOS晶體管。本領域的技術人員當知，也可用其它技術對源/漏區(qū)200進行摻雜。由于硅鍺層越靠近溝道越會提高溝道的應力，因此本發(fā)明的硅鍺源/漏結構中， 通過形成臺階型狀的硅鍺源/漏結構使得晶體管的溝道可承受更大的應力且不會降低延伸結特性，因此可進一步提高空穴遷移率，提高晶體管的性能。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權利要求
1.一種硅鍺源/漏結構，包括襯底；位于所述襯底之上的柵極結構；形成于襯底中、位于所述柵極結構兩側的臺階型硅鍺源/漏區(qū)，所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)至少包括第一深度硅鍺層和第二深度硅鍺層，所述第一深度硅鍺層的深度大于所述第二深度硅鍺層，所述第二深度硅鍺層緊挨所述第一深度硅鍺層，所述第二深度硅鍺層相較于所述第一深度硅鍺層更加靠近所述柵極結構。
2.如權利要求1所述的硅鍺源/漏結構，其特征在于，所述第一深度硅鍺層的深度為 450 800 埃。
3.如權利要求1所述的硅鍺源/漏結構，其特征在于，所述第二深度硅鍺層的深度為 100 邪0埃。
4.如權利要求1所述的硅鍺源/漏結構，其特征在于，所述第二深度硅鍺層的橫向?qū)挾葹?Inm 30nmo
5.一種硅鍺源/漏結構的制造方法，包括在襯底表面形成柵極結構，在所述柵極結構的兩側形成絕緣間隙壁；對所述襯底進行刻蝕，在所述絕緣間隙壁的兩側形成源/漏區(qū)第一凹陷部；對所述絕緣間隙壁進行刻蝕，使其橫向?qū)挾葴p小，形成新的絕緣間隙壁并暴露出原來位于絕緣間隙壁之下的一部分襯底；對所述暴露出的襯底進行刻蝕，形成源/漏區(qū)第二凹陷部，所述源/漏區(qū)第二凹陷部緊鄰所述源/漏區(qū)第一凹陷部，所述源/漏區(qū)第二凹陷部的深度淺于所述源/漏區(qū)第一凹陷部；在所述源/漏區(qū)第一凹陷部和所述源/漏區(qū)第二凹陷部內(nèi)生長形成臺階型硅鍺源/漏區(qū)；對所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)進行摻雜。
6.如權利要求5所述的硅鍺源/漏結構的制造方法，其特征在于，所述絕緣間隙壁的橫向?qū)挾葹?nm 60nm。
7.如權利要求5所述的硅鍺源/漏結構的制造方法，其特征在于，所述源/漏區(qū)第一凹陷部的深度為450 800埃。
8.如權利要求5所述的硅鍺源/漏結構的制造方法，其特征在于，所述源/漏區(qū)第二凹陷部的深度為100 250埃。
9.如權利要求5所述的硅鍺源/漏結構的制造方法，其特征在于，所述源/漏區(qū)第二凹陷部的橫向?qū)挾葹镮nm 30歷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硅鍺源/漏結構，包括襯底；位于所述襯底之上的柵極結構；形成于襯底中，位于所述柵極結構兩側的臺階型硅鍺源/漏區(qū)，所述臺階型硅鍺源/漏區(qū)至少包括第一深度硅鍺層和第二深度硅鍺層，所述第一深度硅鍺層的深度大于所述第二深度硅鍺層，所述第二深度硅鍺層緊挨所述第一深度硅鍺層，所述第二深度硅鍺層相較于所述第一深度硅鍺層更加靠近所述柵極結構。本發(fā)明的硅鍺源/漏結構中，通過形成臺階型狀的硅鍺源/漏結構使得晶體管的溝道可承受更大的應壓力且不會降低延伸結特性，因此可進一步提高空穴遷移率，提高晶體管的性能。
文檔編號H01L29/08GK102376753SQ201010261580
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權日2010年8月24日
發(fā)明者李鳳蓮 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司