System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() SiGe沟道的形成方法技术_技高网

SiGe沟道的形成方法技术

技术编号:40593636 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-12 21:55
本发明专利技术提供一种SiGe沟道的形成方法,提供FDSOI结构,FDSOI结构包括硅衬底、位于硅衬底上的第一氧化硅层、位于第一氧化硅层上的硅层;硅层上覆盖有硬掩膜层;在硬掩膜层上形成贯通其上下表面的凹槽区域,凹槽区域将硅层的上表面暴露;在凹槽区域形成SiGe薄膜;在SiGe薄膜的上形成第二氧化硅层;第二氧化硅层、SiGe薄膜及位于SiGe薄膜下的硅层构成堆栈结构;去除硬掩膜层;在氨气和氧气氛围中对堆栈结构进行热处理,形成SiO2‑SiGe沟道。本发明专利技术形成SiGe沟道,降低SiGe在后续热处理过程中的弛豫风险,在氨气推进Ge原子的同时,通入少量氧气,有效改善栅氧表面由于硬掩膜去除引起的损伤,同时有效降低Si/SiGe界面的缺陷,降低SiO2自身的平带电压,可以得到质量更为优质的栅氧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别是涉及sige沟道的形成方法。


技术介绍

1、针对fdsoi结构而言,传统的做法是,在fdsoi裸露的硅表面利用选择性外延生长sige,以形成sige/si构造,然后在sige上方生长一层氧化硅,再辅助以热退火工艺,在此热退火工艺过程中,表面的sio2和sige中的si进一步反应,而ge原子在热的作用下,进一步向下扩散,和fdsoi表面的si形成sige沟道。然后再通过刻蚀工艺去除表面的siox,再通过热工艺,形成质量更为致密的siox以作为器件的栅氧化层使用。这种方法,使用了两步热工艺,热预算较大,较大程度的限制了外延生长sige中的ge的浓度,一定范围内限制了器件性能的提升;同时,由于较早推入ge到fdsoi上层si中以形成sige通道,增加了sige在后续工艺中由于热处理而导致的弛豫风险。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种sige沟道的形成方法,用于解决现有技术中sige在fdsoi工艺中由于热处理而导致的弛豫风险的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种sige沟道的形成方法,至少包括:

3、步骤一、提供fdsoi结构,所述fdsoi结构包括硅衬底、位于所述硅衬底上的第一氧化硅层、位于所述第一氧化硅层上的硅层;所述硅层上覆盖有硬掩膜层;在所述硬掩膜层上形成贯通其上下表面凹槽区域,所述凹槽区域将所述硅层的上表面暴露;

4、步骤二、在所述凹槽区域填充sige,形成sige薄膜;

5、步骤三、在所述sige薄膜的上表面形成第二氧化硅层;所述第二氧化硅层、sige薄膜以及位于所述sige薄膜下的所述硅层构成堆栈结构;

6、步骤四、去除所述硬掩膜层;

7、步骤五、在氨气和氧气氛围中对所述堆栈结构进行热处理,形成sio2-sige沟道。

8、优选地,步骤二通过外延生长的方式在所述凹槽区域填充sige。

9、优选地,步骤三中通过对所述sige薄膜进行氧化,在其上表面形成所述第二氧化硅层。

10、优选地,步骤五中形成所述sio2-sige沟道的方法为:所述sige薄膜中的ge原子在热的作用下扩散进入所述硅层中,与所述硅层中的si形成sige沟道;所述sige薄膜中的si被氧化形成第三氧化硅层;所述第二氧化硅层、第三氧化硅层以及所述sige沟道共同构成所述sio2-sige沟道。

11、优选地,步骤五中的所述氨气的流量为5-20l。

12、优选地,步骤五中所述热处理的温度为850~1100℃。

13、优选地,步骤五中通入所述氨气的时间为1-5min。

14、优选地,步骤五中所述氧气的流量为30-250ml。

15、优选地,步骤五中通入所述氧气的时间为30s~3min。

16、优选地,步骤五中所述氨气和氧气的氛围的压力为3-20托。

17、如上所述,本专利技术的sige沟道的形成方法,具有以下有益效果:本专利技术形成sige沟道,降低sige在后续热处理过程中的弛豫风险,在氨气推进ge原子的同时,通入少量氧气,可有效改善栅氧表面由于硬掩膜去除引起的损伤,同时有效降低si/sige界面的缺陷,降低sio2自身的平带电压vfb,可以得到质量更为优质的栅氧。

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【技术保护点】

1.一种SiGe沟道的形成方法,其特征在于,至少包括:

2.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤二通过外延生长的方式在所述凹槽区域填充SiGe。

3.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤三中通过对所述SiGe薄膜进行氧化,在其上表面形成所述第二氧化硅层。

4.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中形成所述SiO2-SiGe沟道的方法为:所述SiGe薄膜中的Ge原子在热的作用下扩散进入所述硅层中,与所述硅层中的Si形成SiGe沟道;所述SiGe薄膜中的Si被氧化形成第三氧化硅层;所述第二氧化硅层、第三氧化硅层以及所述SiGe沟道共同构成所述SiO2-SiGe沟道。

5.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中的所述氨气的流量为5-20L。

6.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中所述热处理的温度为850~1100℃。

7.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中通入所述氨气的时间为1-5min。

8.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中所述氧气的流量为30-250ml。

9.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中通入所述氧气的时间为30s~3min。

10.根据权利要求1所述的SiGe沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中所述氨气和氧气的氛围的压力为3-20托。

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【技术特征摘要】

1.一种sige沟道的形成方法,其特征在于,至少包括:

2.根据权利要求1所述的sige沟道的形成方法,其特征在于:步骤二通过外延生长的方式在所述凹槽区域填充sige。

3.根据权利要求1所述的sige沟道的形成方法,其特征在于:步骤三中通过对所述sige薄膜进行氧化,在其上表面形成所述第二氧化硅层。

4.根据权利要求1所述的sige沟道的形成方法,其特征在于:步骤五中形成所述sio2-sige沟道的方法为:所述sige薄膜中的ge原子在热的作用下扩散进入所述硅层中,与所述硅层中的si形成sige沟道;所述sige薄膜中的si被氧化形成第三氧化硅层;所述第二氧化硅层、第三氧化硅层以及所述sige沟道共同构成所述sio2-sige沟道。

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【专利技术属性】
技术研发人员:成鑫华
申请(专利权)人:上海华力集成电路制造有限公司
类型:发明
国别省市:

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