[發(fā)明專利]一種提升SiGe溝道表面均勻度的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010584734.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111653612A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜蘭;成鑫華;歸琰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L21/336;H01L21/02;H01L21/311
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發(fā)明提供一種提升SiGe溝道表面均勻度的方法，提供襯底，襯底上設(shè)有埋氧層，埋氧層上設(shè)有硅鍺層；對硅鍺層的表面進(jìn)行等離子體氧化，形成SiGeOx層；采用濕法刻蝕去除SiGeOx層；重復(fù)進(jìn)行氧化和濕法刻蝕，直到所述硅鍺層表面的均勻度達(dá)到所需均勻度為止。本發(fā)明通過等離子氧化對SiGe溝道表面進(jìn)行處理形成SiGeOx，隨后采用濕法對其氧化層進(jìn)行去除，等離子氧化工藝結(jié)合濕法工藝進(jìn)行多個周期，逐步改善SiGe溝道表面均勻度，該工藝不僅有效提高了SiGe溝道表面均勻度，同時保證了SiGe層的應(yīng)力作用，有效提高了器件性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提升SiGe溝道表面均勻度的方法。

背景技術(shù)

相對于傳統(tǒng)的絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)，絕緣體上硅鍺(SGOI)結(jié)構(gòu)不僅可以減小漏電流、抑制短溝道效應(yīng)，還可以提高空穴遷移率，顯著提升P型金屬氧化層半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(PMOS)性能，是SOI結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要方向。目前，由于考慮到SiGe高溫下應(yīng)變弛豫，如何在較低的熱預(yù)算(thermal budget，溫度與時間的乘積)下保證SGOI表面的均勻度，成為技術(shù)難點。

因此，需要提出一種新的提升SiGe溝道表面均勻度的方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種提升SiGe溝道表面均勻度的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于SiGe在較低的熱預(yù)算下表面不均勻的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種提升SiGe溝道表面均勻度的方法，至少包括以下步驟：

步驟一、提供襯底，所述襯底上設(shè)有埋氧層，所述埋氧層上設(shè)有硅鍺層；

步驟二、對所述硅鍺層的表面進(jìn)行等離子體氧化，形成SiGeOx層；

步驟三、采用濕法刻蝕去除所述SiGeOx層；

步驟四、重復(fù)步驟二至步驟三，直到所述硅鍺層表面的均勻度達(dá)到小于或等于5％為止。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子體氧化的氧氣流量為180-300ml/min。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子體氧化的氧氣流量為200ml/min。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子體氧化的溫度為20-30℃。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子體氧化的溫度為200-400℃。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子體氧化的壓力為10-30托。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子體氧化的壓力為10托。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子氧化的作業(yè)模式為持續(xù)模式。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子氧化采用的持續(xù)模式的射頻功率為150-1700W。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子氧化采用的持續(xù)模式的射頻功率為150W。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子氧化作業(yè)時間為30s～5min。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子氧化作業(yè)時間為10s。

優(yōu)選地，步驟二中對所述硅鍺層進(jìn)行等離子氧化的氣體包括氧氣和氦氣，氧氣和氦氣的流量比為90％～10％。

優(yōu)選地，步驟二至步驟三為一個作業(yè)周期，該一個作業(yè)周期因等離子體氧化而消耗的硅鍺層的厚度為10～20埃。

優(yōu)選地，步驟四中，重復(fù)步驟二至步驟三，直到所述硅鍺層表面的均勻度達(dá)到(小于或等于5％時，所述硅鍺層的厚度大于80埃。