[發明專利]一種非晶鍺硅薄膜結構、集成結構以及制造方法

在審

• 申請號: 202011551208.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112687522A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 康曉旭
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/3205;H01L21/3213
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;尹一凡

本發明公開了一種非晶鍺硅薄膜結構、集成結構以及制造方法，其中，非晶鍺硅薄膜結構，包括：U型非晶鍺硅薄膜結構，在該U型非晶鍺硅薄膜結構的下方、外側和內側均設置有高阻非晶硅層。在本發明的中，采用了U型的嵌套結構，通過將大部分的非晶鍺硅薄膜層用高阻非晶硅層覆蓋住，從而避免受到接觸膜層、相關工藝的影響，實現高質量的產品特性。

技術領域

本發明涉及集成電路制造光刻設備技術領域，特別是涉及一種非晶鍺硅薄膜結構、集成結構以及制造方法。

背景技術

非晶鍺硅(GeSi)是一種具有良好電學、光學和相關特性的材料，可以廣泛地應用于先進CMOS工藝、傳感器等產品中，但是，該材料容易受到濕法等接觸性工藝的影響，且存在與常規薄膜(例如非晶硅、氧化釩薄膜)接觸特性較差，應力難于控制等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種非晶鍺硅薄膜結構、集成結構以及制造方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種非晶鍺硅薄膜結構，包括：

U型非晶鍺硅薄膜結構，在該U型非晶鍺硅薄膜結構的下方、外側和內側均設置有高阻非晶硅層。

進一步地，所述U型非晶鍺硅薄膜結構包括多層不同鍺摻雜濃度的非晶鍺硅層，所述多層非晶鍺硅層均為U型，由下至上形成嵌套結構，各層的鍺摻雜濃度從下至上遞增。

進一步地，所述U型非晶鍺硅薄膜結構的U型端部與電極層連接。

進一步地，所述電極層覆蓋所述U型非晶鍺硅薄膜結構的U型端部以及外側和內側的高阻非晶硅層的部分區域。

進一步地，在所述U型非晶鍺硅薄膜結構下方、外側的高阻非晶硅層的下方為介質層。

進一步地，所述U型非晶鍺硅薄膜結構還摻雜有雜質元素，所述雜質元素包括硼、磷、砷、銦中的一種或任意多種。

一種非晶鍺硅薄膜的集成結構，包括：

嵌于U型高阻非晶硅層中的多個U型非晶鍺硅薄膜結構，所述多個U型非晶鍺硅薄膜結構的U型端部向U型兩側延展覆蓋所述U型高阻非晶硅層，相鄰的U型非晶鍺硅薄膜結構的U型端部相互連接，在各所述U型非晶鍺硅薄膜結構的內側設置有高阻非晶硅層。

進一步地，各所述U型非晶鍺硅薄膜結構包括多層不同鍺摻雜濃度的非晶鍺硅層，所述多層非晶鍺硅層均為U型，由下至上形成嵌套結構，各層的鍺摻雜濃度從下至上遞增，所述多個非晶鍺硅薄膜結構中相同鍺摻雜濃度的非晶鍺硅層通過同一個沉積工藝一體成型。

進一步地，在所述非晶鍺硅薄膜的集成結構中，全部或部分U型非晶鍺硅薄膜結構的U型端部上設置有電極層。

進一步地，各所述U型非晶鍺硅薄膜結構的下方、外側的高阻非晶硅層設置在介質層上。

一種非晶鍺硅薄膜的集成結構的制造方法，包括：

S1:在襯底上沉積介質層；

S2:在所述介質層上沉積高阻非晶硅層；

S3:光刻刻蝕高阻非晶硅層，形成包含多個串聯的內凹結構的高阻非晶硅層，并停止在介質層上；

S4:在內凹結構中沉積高阻非晶硅層，形成U型高阻非晶硅層；

S5:在所述內凹結構中由下至上依次沉積沉積多層不同鍺摻雜濃度的非晶鍺硅層，其中，鍺摻雜濃度由從下至上逐層遞增；

S6:沉積高阻非晶硅層；

S7:去除覆蓋于各U型端部上方的高阻非晶硅層，露出位于各U型端部的非晶鍺硅層；