[發明專利]一種降低SiGe虛擬襯底表面粗糙度的方法

有效

• 申請號: 200910088227.5
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN101609797A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 郭磊;王敬;許軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;C23C16/44
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 童曉琳

1.一種降低SiGe虛擬襯底表面粗糙度的方法，采用減壓化學氣相淀積工藝， 以SiH₄為氣源在Si圓片上外延一層Si緩沖層后，以SiH₄和GeH₄作為反應氣源， 在Si圓片上外延SiGe層，其特征在于，首先是準備硅圓片并對其進行清洗，硅 圓片清洗完畢進入生長腔后，快速升溫到1100℃烘烤100s，通H₂氣去除表面的 Si-O鍵活化表面以利于外延，接著降溫到660℃以SiH₄為氣源，SiH₄流量0.12slm， 生長腔壓強100Torr下外延一層20nm厚的Si緩沖層(buffer層)，然后在外延SiGe 層時外延溫度為400-650℃下，以SiH₄和GeH₄為氣源，生長腔壓強100Torr，外 延一定時間，在Si圓片上外延一層高Ge組分的SiGe層虛擬襯底。

2.一種降低SiGe虛擬襯底表面粗糙度的方法，采用減壓化學氣相淀積工藝， 以SiH₄為氣源在Si圓片上外延一層Si緩沖層后，以SiH₄和GeH₄作為反應氣 源，在Si圓片上外延SiGe層，其特征在于，首先是準備硅圓片并對其進行清 洗，硅圓片清洗完畢進入生長腔后，快速升溫到1100℃烘烤100s，通H₂氣去除 表面的Si-O鍵活化表面以利于外延，接著降溫到660℃，以SiH₄為氣源，SiH₄流量0.12slm，生長腔壓強100Torr下外延一層20nm厚的Si緩沖層(buffer層)， 在外延溫度為550℃下，SiH₄流量0.05slm，GeH₄流量200sccm，外延時間150s， 外延一層高Ge組分的SiGe虛擬襯底層；

所得的SiGe層AFM圖像看出，SiGe層表面粗糙度RMS=0.605nm，表面粗 糙度較低，適合于作為虛擬襯底。

3.一種降低SiGe虛擬襯底表面粗糙度的方法，采用減壓化學氣相淀積工藝， 以SiH₄為氣源在Si圓片上外延一層Si緩沖層后，以SiH₄和GeH₄作為反應氣 源，在Si圓片上外延SiGe層，其特征在于，首先是準備硅圓片并對其進行清 洗，硅圓片清洗完畢進入生長腔后，快速升溫到1100℃烘烤100s，通H₂氣去除 表面的Si-O鍵活化表面以利于外延，接著降溫到660℃，以SiH₄為氣源，SiH₄流量0.12slm，生長腔壓強100Torr下外延一層20nm厚的Si緩沖層(buffer層)， 在外延溫度為500℃下，SiH₄流量0.05slm，GeH₄流量400sccm，外延時間150s， 外延一層高Ge組分的SiGe虛擬襯底層；

所得的SiGe層AFM圖像看出，虛擬襯底表面粗糙度RMS=0.389nm，隨著 外延溫度的降低，表面粗糙度進一步降低，更適合于作為虛擬襯底。