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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件,尤其涉及一种半导体器件的制备方法、器件与电子设备。
技术介绍
1、随着半导体器件尺寸的缩减以及性能提升的需求,常规的pmos性能已经不能满足器件需求,为了提升pmos的沟道迁移率(channel mobility),从而引入了sige外延工艺,sige外延工艺对基体的清洁度和晶格完整性要求较高。而传统的sige工艺采用siconi工艺去除沟槽(trench)内部的自然氧化层,siconi工艺的等离子体(plasma)容易对基体造成损伤,从而导致锗硅工艺生长出现位错缺陷;而位错会造成sige应力释放,从而导致器件的电性不能满足需求。
2、因而,如何提高pmos器件中sige外延层的质量,成为本领域技术人员亟需解决的技术重点。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种半导体器件的制备方法、器件与电子设备,以解决如何提高锗硅种子层的生长质量的问题。
2、根据本专利技术的第一方面,提供了一种半导体器件的制备方法,包括:
3、提供一衬底,其中,所述衬底上形成有栅极结构和源漏区,并在所述源漏区形成有西格玛沟槽;
4、对所述西格玛沟槽的表面进行刻蚀,以去除在所述西格玛沟槽的表面形成的自然氧化层;
5、将去除自然氧化层后的衬底在保持真空的条件下移入外延腔室,所述外延腔室通入有h2;
6、在h2的环境下对所述西格玛沟槽的侧壁进行烘烤处理,以对所述西格玛沟槽的侧壁进行损伤修复;并通入第一气体,以在所述西格玛沟
7、在所述西格玛沟槽内形成锗硅种子层与锗硅主体层;其中,所述锗硅种子层形成于所述锗硅薄膜过渡层的表面,所述锗硅主体层形成于所述锗硅种子层的表面;
8、其中,所述锗硅薄膜过渡层的厚度小于所述锗硅种子层的厚度,且所述锗硅薄膜过渡层中的锗的含量小于所述锗硅种子层中的锗的含量。
9、可选的,所述烘烤处理与在所述西格玛沟槽的侧壁上形成锗硅薄膜过渡层并行进行。
10、可选的,先进行所述烘烤处理以对所述西格玛沟槽的侧壁进行损伤修复,再在所述西格玛沟槽的侧壁上形成锗硅薄膜过渡层。
11、可选的,所述锗硅薄膜过渡层的厚度小于所述锗硅薄膜过渡层中锗的原子百分比小于10%。
12、可选的,所述锗硅种子层中的锗的原子百分比为:25%~33%。
13、可选的,所述第一气体还包括二氯二氢硅,用于调节所述锗硅薄膜过渡层中锗的浓度。
14、可选的,所述烘烤处理采用的温度为600~800度,压力为10~200torr;所述烘烤处理的时间为10~300s,h2的流量5slm~50slm;geh4的流量为:10~500sccm。
15、可选的,所述二氯二氢硅的流量为:0~200sccm。
16、根据本专利技术的第二方面,还提供了一种半导体器件,利用本专利技术第一方面的任一项所述的半导体器件的制备方法制备而成。
17、另外,根据本专利技术的第三方面,还提供了一种电子设备,包括本专利技术第二方面所述的半导体器件。
18、本专利技术提供的半导体器件的制备方法,通过在h2的环境下对西格玛沟槽的侧壁进行烘烤处理,以对所述西格玛沟槽的侧壁进行损伤修复,从而避免了位错;并通入包括geh4气体的第一气体,以在所述西格玛沟槽的侧壁上形成锗硅薄膜过渡层,一方面,该锗硅薄膜过渡层为平整有序的单晶结构,提高了修复的效果;另一方面,由于生长的锗硅薄膜过渡层已经存在一定的晶格改变,从而有利于后续锗硅的外延生长;且由于锗硅薄膜过渡层中的锗的含量小于所述锗硅种子层中的锗的含量,锗硅薄膜过渡层的厚度小于所述锗硅种子层的厚度;从而使得衬底与锗硅种子层之间存在过渡,提高了锗硅种子层的生长质量,进而提高了锗硅外延层的生长质量;实现了器件良率和可靠性的提升。
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1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,所述烘烤处理与在所述西格玛沟槽的侧壁上形成锗硅薄膜过渡层并行进行。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,先进行所述烘烤处理以对所述西格玛沟槽的侧壁进行损伤修复,再在所述西格玛沟槽的侧壁上形成锗硅薄膜过渡层。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,其中,所述锗硅薄膜过渡层的厚度小于所述锗硅薄膜过渡层中锗的原子百分比小于10%。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,所述锗硅种子层中的锗的原子百分比为:25%~33%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,所述第一气体还包括二氯二氢硅,用于调节所述锗硅薄膜过渡层中锗的浓度。
7.根据权利要求6所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,所述烘烤处理采用的温度为600~800度,压力为10~200Torr;所述烘烤处理的时间为10~300s,H2的流量5slm~50slm
8.根据权利要求7所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,所述二氯二氢硅的流量为:0~200sccm。
9.一种半导体器件,其特征在于,利用权利要求1-8任一项所述的半导体器件的制备方法制备而成。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求9所述的半导体器件。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,所述烘烤处理与在所述西格玛沟槽的侧壁上形成锗硅薄膜过渡层并行进行。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,先进行所述烘烤处理以对所述西格玛沟槽的侧壁进行损伤修复,再在所述西格玛沟槽的侧壁上形成锗硅薄膜过渡层。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,其中,所述锗硅薄膜过渡层的厚度小于所述锗硅薄膜过渡层中锗的原子百分比小于10%。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制备方法,其特征在于,所述锗硅种子层中的锗的原子百分比为:25%~33%。
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈勇彬,
申请(专利权)人:广州增芯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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