[發明專利]在低溫下的選擇性硅鍺外延的方法

在審

• 申請號: 201910694021.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110783171A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 黃奕樵;仲華
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;C23C16/04;C23C16/42;C23C16/455
• 代理公司: 11006 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國;趙靜

1.一種在基板上沉積硅鍺材料的方法，包括：

將所述基板定位在基板處理腔室內，所述基板上具有介電材料和含硅單晶；

將所述基板維持在約450℃或更低的溫度處；

將所述基板暴露于工藝氣體，所述工藝氣體包括：

硅源氣體，

鍺源氣體，

蝕刻劑氣體，

載氣，和

至少一種摻雜劑源氣體；和

在所述基板上外延地和選擇性地沉積第一硅鍺材料。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述摻雜劑源氣體是含硼摻雜劑源氣體、含磷摻雜劑源氣體或含砷摻雜劑源氣體。

3.如權利要求2所述的方法，其中所述含硼摻雜劑源氣體是乙硼烷。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻劑氣體是HCl、HF、Cl₂、HBr、Br₂、SiCl₄、SiHCl₃、SiH₂Cl₂、GeCl₄和GeHCl₃中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述硅鍺材料在摻雜的SiGe材料中具有約1×10¹⁵原子/cm³至約5×10²¹原子/cm³的硼濃度。

6.如權利要求1所述的方法，其中將所述基板加熱至約400℃或更低的溫度。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述工藝氣體包括：

流率為約5sccm至約500sccm的所述硅源氣體；

流率為約0.1sccm至約100sccm的所述鍺源氣體；

流率為約1000sccm至約60,000sccm的所述載氣；和

流率為約0.01sccm至約3sccm的所述摻雜劑源氣體。

8.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

將所述基板暴露于包括第二硅源氣體和第二鍺源氣體的第二工藝氣體；和

在所述基板上外延地和選擇性地沉積第二硅鍺材料。

9.如權利要求1所述的方法，其中將所述基板處理腔室加壓至約0.1托至約200托的壓力。

10.一種在基板上沉積硅鍺材料的方法，包括：

將所述基板定位在基板處理腔室內，所述基板上具有介電材料和硅鍺單晶；

將所述基板維持在約450℃或更低的溫度處；

將所述基板暴露于工藝氣體，所述工藝氣體包括：

硅源氣體，

鍺源氣體，

蝕刻劑氣體，

載氣，和

至少一種摻雜劑源氣體，所述至少一種摻雜劑源氣體包括含硼摻雜劑源氣體或含磷摻雜劑源氣體；和

在所述基板上外延地和選擇性地沉積硅鍺材料，所述硅鍺材料具有0.3mΩ·cm的電阻率。

11.如權利要求10所述的方法，其中所述含硼摻雜劑源氣體是乙硼烷。

12.如權利要求10所述的方法，其中將所述基板加熱至約400℃或更低的溫度。

13.如權利要求10所述的方法，其中所述硅源氣體是硅烷、二氯硅烷或乙硅烷。

14.如權利要求10所述的方法，其中所述鍺源氣體是二鍺烷、三鍺烷、四鍺烷、GeCl₄或GeHCl₃。