The invention provides a MOSFET with a GeSn channel and a method for forming the same. The forming method includes the following steps: providing a substrate with a Ge top layer; injection containing Sn element atoms, molecules, ions or plasma to the Ge layer, to form a GeSn layer; forming a gate stack structure in the GeSn layer, and source and drain is formed on the gate stack structure on both sides. A method of forming a MOSFET capable of forming a field effect transistor with GeSn channel, GeSn channel and thickness of the crystal quality is better, so the transistor has good electrical properties, and this method has the advantages of simple and low cost.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种具有GeSn沟道的MOSFET及其形成方法。
技术介绍
随着微电子技术的发展，器件尺寸的不断缩小，Si材料较低的迁移率已成为制约器件性能的主要因素。为了不断提升器件的性能，必须采用更高迁移率的沟道材料。目前研究的主要技术方案为：采用Ge或SiGe材料做PMOSFET器件的沟道材料，III-V化合物半导体材料为NMOSFET器件的沟道材料。Ge具有四倍于Si的空穴迁移率，随着研究的不断深入，Ge或SiGe沟道MOSFET中的技术难点逐一被攻克。与Ge相兼容的Ge1－xSnx（GeSn）合金是一种IV族半导体材料，具有良好的半导体特性，例如，应变GeSn材料具有比Ge更高的空穴迁移率，具有应用于PMOSFET器件沟道的前景，且与硅的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺具有良好的兼容性。然而，直接生长高质量高Sn含量的GeSn合金非常困难。首先，Sn在Ge中的平衡固溶度小于1%（约为0.3%）；其次，Sn的表面能比Ge小，非常容易发...
【技术保护点】
一种具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：提供顶部具有Ge层的衬底；向所述Ge层表层注入含有Sn元素的原子、分子、离子或等离子体，以形成GeSn层；在所述GeSn层之上形成栅堆叠结构，并在所述栅堆叠结构两侧形成源和漏。
【技术特征摘要】
1.一种具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供顶部具有Ge层的衬底；
向所述Ge层表层注入含有Sn元素的原子、分子、离子或等离子体，以形成GeSn层；
在所述GeSn层之上形成栅堆叠结构，并在所述栅堆叠结构两侧形成源和漏。
2.如权利要求1所述的具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，还包括：
在所述注入之前在所述衬底之上形成掩膜，在掩膜中形成器件区的开口，在所述开口位置
露出所述Ge层。
3.如权利要求1或2所述的具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，还
包括：在所述栅堆叠两侧形成栅侧墙。
4.如权利要求1-3任一项所述的具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，
所述注入的方法包括离子注入。
5.如权利要求4所述的具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，所述离
子注入包括等离子体源离子注入和等离子体浸没离子注入。
6.如权利要求1-3任一项所述的具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，
所述注入的方法包括磁控溅射。
7.如权利要求6所述的具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，在利用
所述磁控溅射注入的过程中，在所述衬底上加载负偏压。
8.如权利要求6或7所述的具有GeSn沟道的MOSFET的形成方法，其特征在于，还
包括：去除所述磁控溅射在所述GeSn层之上形成的Sn薄膜。
9.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：王敬，肖磊，赵梅，梁仁荣，许军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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