[發明專利]一種純鍺外延生長的方法

在審

• 申請號: 201410081494.0
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN104900482A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 王桂磊;趙超
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/205
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

1.一種鍺的外延生長方法，包括以下步驟：

a.提供反應腔，并對其進行預清洗，清潔腔體表面覆蓋的薄膜；

b.傳輸硅片(100)至反應腔中；

c.對所述硅片(100)進行前烘，即在1060℃中放置120秒，去除硅片(100)表面的自然氧化層；

d.生長鍺，生長過程包括以下步驟：

d1.在硅片(100)表面進行鍺種子層淀積，形成鍺種子層(110)；

d2.對所述鍺種子層(110)進行快速熱退火；

d3.在所述鍺種子層(110)表面淀積鍺，形成鍺膜(120)；

d4.對所述鍺膜(120)進行恒溫退火；

e.傳輸硅片(100)出腔體。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟b中，前烘的溫度為1060℃，時間為120秒。

3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟d1的具體過程為：在溫度為350～420℃，壓力為10Torr的條件下，以H₂作為裝載氣體，在反應腔中通入GeH₄或者Ge₂H₆，其中H₂流量為10-180slm，優選值為20slm；GeH4或者Ge2H6在H₂中的比例為10％，其流量為20-500sccm，優選值為450sccm；反應時間為10-20min，優選值為15min。

4.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟d2中快速熱退火的反應溫度為780℃，且不限定升溫速率；反應壓力為10Torr；H₂流量為10-180slm，優選值為20slm；反應時間為2min。

5.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟d3中鍺淀積的反應溫度為500-700℃，優選值為650℃；反應壓力為10Torr；H₂流量為10-180slm，優選值為20slm；GeH4或者Ge2H6在H₂中的比例為10％，其流量為20-500sccm，優選值為450sccm；反應時間為10-20min，優選值為15min。

6.根據權利要求5所述的制造方法，其特征在于，在步驟d3中可以通入P型摻雜或者N型摻雜的氣體進行鍺薄膜的原位摻雜。

7.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述P型摻雜氣體可以是B2H6等，所述N型摻雜氣體可以是PH3，ASH3等。

8.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟d4中恒溫退火的反應溫度為825℃；反應壓力為10Torr；H₂流量為10-180slm，優選值為20slm；反應時間為30-40min，優選值為40min。