本发明专利技术提供了一种半导体结构及其制备方法。而在本发明专利技术所提供的制备方法中，其可以先对凹槽进行修复处理可以将凹槽的凹凸不平的内侧表面平整化，以避免由于凹槽的凹凸不平缺陷而导致的后续进行优化后的HCL抛光工艺时发生不同区域的凹槽侧壁表面刻蚀速率不同的问题，保证了优化后的HCL抛光工艺的刻蚀速率的均匀性，避免了凹槽的形貌发生变形和形成的嵌入式外延层质量差的问题，之后再进行的优化后的HCL抛光工艺由于可以在低温环境下进行气相腐蚀，进而避免了高温环境对凹槽形貌变形的影响，并为后续嵌入式外延层的形成提供了最佳环境，降低了嵌入式外延层填充工艺时发生堆垛层错缺陷的概率，且更进一步的提高了嵌入式外延层的质量和器件的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路，特别涉及一种半导体结构及其制备方法。
技术介绍
1、随着器件的关键尺寸cd和工艺节点变得越来越小，在先进互补金属氧化物半导体（cmos）产业中，为了提高mos管的性能，源/漏极区域通常会采用嵌入式外延层来改变沟道区的应力，从而提高载流子的迁移率，进而达到提高器件性能的目的。
2、但是，由于mos管的源/漏极区域是利用干法刻蚀和湿法刻蚀相结合的方式，形成后续用于形成mos管的源/漏极的凹槽。而干法刻蚀和湿法刻蚀对凹槽的侧壁和底部的刻蚀作用，则会使得侧壁和底部即凹槽的内侧表面会形成细小的凹凸不平结构。
3、而这种凹凸不平结构不仅会使后续在该凹槽中进行外延生长工艺时发生堆垛层错缺陷 (stacking fault)问题，还会造成mos管源/漏极质量下降所引起的漏电问题，甚至还有可能造成凹槽中形成的外延层的形貌发生变化，而外延层形貌的改变则会进一步影响mos管的沟道区应力，即最终造成降低半导体器件的器件性能的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体结构及其制备方法，对现有的hcl抛光工艺进行优化，并基于该优化化后的hcl抛光工艺消除由于刻蚀工艺所导致的凹槽的内侧表面上发生的凹凸不平缺陷，进而避免了后续在凹槽内进行嵌入式外延层填充工艺时所发生的堆垛层错缺陷，最终提高了嵌入式外延层的质量和器件的性能。
2、第一方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供一种半导体结构的制备方法，具体可以包括如下步骤：
>3、提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构。4、刻蚀所述半导体衬底，以在所述栅极结构两侧的半导体衬底内分别形成一凹槽，所述凹槽的内侧表面具有由于刻蚀工艺所引起的凹凸不平缺陷。
5、对所述凹槽的内侧表面进行修复处理，以平整化所述凹槽的内侧表面。
6、采用优化后的hcl抛光工艺，对修复处理后的所述凹槽进行hcl抛光处理，以消除后续形成嵌入式外延层时所引起的堆垛层错缺陷。
7、在抛光后的所述凹槽内填充所述嵌入式外延层。
8、进一步的，对所述凹槽的内侧表面进行修复处理的步骤，可以包括：
9、利用外延工艺形成硅本征层，所述硅本征层至少覆盖在所述凹槽的内侧表面上。
10、进一步的，所述优化后的hcl抛光工艺的工艺条件可以包括：反应气体可以包括hcl气体和geh4气体，反应温度范围可以为﹤700℃。
11、进一步的，所述反应气体中的hcl气体和geh4气体的气体比例具体可以为2:1~4:1。
12、进一步的，采用优化后的hcl抛光工艺，对修复处理后的所述凹槽进行hcl抛光处理的步骤，具体可以包括：
13、将所述半导体衬底置于反应腔中，并向所述反应腔中通入hcl气体和geh4气体，以使所述hcl气体在所述geh4气体的活化下，至少去除所述凹槽内的所述硅本征层。
14、进一步的，所述半导体衬底具体可以包括硅衬底，所述硅衬底上可以至少集成有pmos管，且集成有所述pmos管的所述硅衬底上的所述栅极结构两侧的所述凹槽内所填充的嵌入式外延层的材料具体可以包括硅化锗。
15、进一步的，所述硅本征层还可以延伸覆盖在所述栅极结构的顶面以及其两侧所暴露出的半导体衬底的表面上。
16、进一步的，在采用优化后的hcl抛光工艺，去除所述凹槽内的所述硅本征层的过程中，还可以同步去除了覆盖在所述栅极结构的顶面以及该栅极结构两侧所暴露出的半导体衬底的表面上所覆盖的所述硅本征层。
17、进一步的，形成所述凹槽的刻蚀工艺具体可以包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺。
18、第二方面，基于如上所述的半导体结构的制备方法，本专利技术还提供了一种半导体结构，具体可以采用如上所述的半导体结构的制备方法制备而成，具体步骤详见上述制备方法的步骤，此处不再累述。
19、与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案至少具有如下有益效果之一：
20、在本专利技术提供的半导体结构的制备方法中，其先对半导体衬底内所形成的具有凹凸不平缺陷的凹槽进行修复处理，之后再对所述凹槽进行优化后的hcl抛光工艺，最后再在抛光后的所述凹槽内填充所述嵌入式外延层，得到意想不到的效果是：先对凹槽进行修复处理可以将凹槽的凹凸不同的内侧表面平整化，以避免由于凹槽的凹凸不平缺陷而导致的后续进行优化后的hcl抛光工艺时发生不同区域的凹槽侧壁表面刻蚀速率不同的问题，保证了优化后的hcl抛光工艺的刻蚀速率的均匀性，避免了凹槽的形貌发生变形和形成的嵌入式外延层质量差的问题。
21、并且，之后再进行的优化后的hcl抛光工艺由于可以在低温环境下进行气相腐蚀，进而避免了高温环境对凹槽形貌变形的影响，并为后续嵌入式外延层的形成提供了最佳环境，降低了嵌入式外延层填充工艺时发生堆垛层错缺陷的概率，且更进一步的提高了嵌入式外延层的质量和器件的性能。
22、其次，本专利技术提供了一种优化后的hcl抛光工艺，具体是在现有的hcl抛光工艺的反应气体hcl气体中加入geh4气体，得到意想不到的效果是：geh4气体在低温情况下分解出的ge元素可以降低hcl气体的反应活化能，从而让hcl气体在低温环境下便可与材料为硅的半导体衬底进行抛光反应（气相腐蚀），降低了hcl抛光工艺的反应温度、缩短了反应时间。
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【技术保护点】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，对所述凹槽的内侧表面进行修复处理的步骤，包括：
3.如权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述优化后的HCL抛光工艺的工艺条件包括：反应气体包括HCL气体和GeH4气体，反应温度范围为﹤700℃。
4.如权利要求3所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述反应气体中的HCL气体和GeH4气体的气体比例为2:1~4:1。
5.如权利要求4所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，采用优化后的HCL抛光工艺，对修复处理后的所述凹槽进行HCL抛光处理的步骤，包括：
6.如权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底包括硅衬底，所述硅衬底上至少集成有PMOS管，且集成有所述PMOS管的所述硅衬底上的所述栅极结构两侧的所述凹槽内所填充的嵌入式外延层的材料包括硅化锗。
7.如权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述硅本征层还延伸覆盖在所述栅极结构的顶面以及其两侧所暴露出的半导体衬底的表面上。
8.如权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在采用优化后的HCL抛光工艺，去除所述凹槽内的所述硅本征层的过程中，还同步去除了覆盖在所述栅极结构的顶面以及该栅极结构两侧所暴露出的半导体衬底的表面上所覆盖的所述硅本征层。
9.如权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，形成所述凹槽的刻蚀工艺包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺。
10.一种半导体结构，其特征在于，采用权利要求1~9中任一项所述的半导体结构的制备方法制备而成。
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【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，对所述凹槽的内侧表面进行修复处理的步骤，包括：
3.如权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述优化后的hcl抛光工艺的工艺条件包括：反应气体包括hcl气体和geh4气体，反应温度范围为﹤700℃。
4.如权利要求3所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述反应气体中的hcl气体和geh4气体的气体比例为2:1~4:1。
5.如权利要求4所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，采用优化后的hcl抛光工艺，对修复处理后的所述凹槽进行hcl抛光处理的步骤，包括：
6.如权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底包括硅衬底，所述硅衬底上至少集成...
【专利技术属性】
技术研发人员：张安，陈有德，张盖，晏荣伟，张得亮，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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