锗基衬底表面钝化方法技术

本发明专利技术公开了一种锗基衬底表面钝化方法，先对锗基衬底进行表面清洗，然后将其放入等离子体腔内，利用多键原子对应的反应气体产生等离子体，对锗基衬底表面进行等离子体浴处理，并且在等离子体浴处理过程中施加引导电场，引导等离子体漂移至锗基衬底表面。该处理使活性的多键原子和锗表面原子形成共价键连接，而不生成含锗化合物的界面层，从而既钝化了表面悬挂键，又降低了锗表面原子脱离锗基衬底表面而扩散的几率，同时不会引入界面层而不利于EOT的减薄。而且，施加引导电场能有效抑制锗亚氧化物的形成，提高钝化效率，减小界面态密度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件领域，具体涉及一种半导体表面钝化方法。
技术介绍
随着硅基金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)几何尺寸缩小到纳米尺度，传统通过缩小器件尺寸提升性能和集成度的方法正面临物理和技术的双重极限考验。为了进一步提高器件性能，有效方法之一是弓I入高迁移率沟道材料。由于同时具有较高的电子和空穴迁移率(室温(300K)下，锗沟道的电子迁移率是硅的2. 4倍，空穴迁移率是硅的4倍)，锗材料以及锗基器件成为一种选择。目前，在锗基MOS器件的制备技术中，锗衬底与栅介质之间的界面问题是影响锗基MOS器件性能提高的关键因素之一。其界面处所存在问题主要有两点，一是界面态密度·高，二是表面锗原子易外扩散。目前，解决该问题的主要方法大致分为两大类。一是采用传统硅技术中的H钝化以及Cl钝化等实现表面悬挂键钝化以降低界面态，但研究表明，该方法的钝化效果，如形成的Ge-H，Ge-Cl键化学稳定性差，易断裂，不能有效抑制锗表面原子的外扩散问题。二是在锗衬底和栅介质的界面处插入一层超薄层，可以是介质也可以是半导体外延层，如Si02、Ge0xNy、Si等，但这种方法不利于等效栅氧化层厚度(EOT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锗基衬底的表面钝化方法，对锗基衬底进行表面清洗后将其放入等离子体腔内，利用多键原子对应的反应气体产生等离子体，对锗基衬底表面进行等离子体浴处理，并且在等离子体浴处理过程中施加引导电场，引导等离子体漂移至锗基衬底表面，其中所述多键原子是指原子最外层电子数小于7，能形成多个共价键的非金属原子。

【技术特征摘要】
1.一种锗基衬底的表面钝化方法，对锗基衬底进行表面清洗后将其放入等离子体腔内，利用多键原子对应的反应气体产生等离子体，对锗基衬底表面进行等离子体浴处理，并且在等离子体浴处理过程中施加引导电场，引导等离子体漂移至锗基衬底表面，其中所述多键原子是指原子最外层电子数小于7，能形成多个共价键的非金属原子。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述等离子体腔是感应耦合等离子体腔。3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述多键原子对应的反应气体是多键原子对应的单质气体和/或含多键原子的氢化物，或者是多键原子对应的单质气体和/或含多键原子的氢化物中的一种或多种气体与惰性原子气体的混合气体。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多键原子对应的反应气体是氮气、氨气、硫化氢和/或磷化氢，或者是氮气、氨气、硫化氢和磷化氢中的一种或多种气体与惰性原子气体的混合气体。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多键原子对应的反应气体是多键原子对应的单质气体和...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄如，林猛，云全新，李敏，王佳鑫，安霞，黎明，张兴，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：