3可以包括栅介质层、栅电极、侧墙以及帽层等常规结构。
[0037] 在PM0S晶体管区域内，PM0S晶体管的栅极结构13两侧的硅衬底10内形成有凹 槽14。该凹槽14的形成方法可以是干法刻蚀。进一步而言，可以在NM0S晶体管区域上形 成有光阻（或者称为光刻胶）层12 ;以光阻层12为掩膜，对PM0S晶体管的栅极结构13两 侧的硅衬底10进行干法刻蚀，以形成凹槽14。
[0038] 参考图2和图3,将光阻层12去除。例如，可以使用酸槽将用于掩膜的光阻层12 去除。
[0039] 之后，对凹槽14的表面进行清洗，以使得凹槽14具有清洁的表面。
[0040] 之后，可以对凹槽14的表面进行腐蚀，移除凹槽14表面的一小部分硅材料。在干 法刻蚀中，凹槽14内的硅衬底10受到冲击，往往会具有较多缺陷，通过腐蚀可以将缺陷较 多的表面部分移除。优选地，可以在腔体内原位（in-situ)腐蚀凹槽14的表面。腐蚀采用 的气体可以是采用HC1、Cl 2、或者HC1和Cl2的混合气体。
[0041] 之后，可以在吸氧气氛中对硅衬底10进行烘烤，以移除凹槽14表面的氧元素，从 而进一步改善凹槽14表面的硅衬底10的质量。例如，可以在氏气氛或D 2气氛中进行烘 烤。
[0042] 参考图4,使用原子层沉积在凹槽14内形成硅籽晶层15。硅籽晶层15的厚度优 选为:2:〇A~20〇1,更加优选为100 A。娃籽晶层15为一薄层，覆盖在凹槽14的底部和侧壁 上。
[0043] 进一步而言，可以采用SiH4或Si2H6在H2气氛下，使用原子层沉积形成硅籽晶层 15。在原子层沉积的过程中，H 2的流量为5slm~35slm，优选为15slm ;反应温度为550°C~ 700°C，优选为 650°C。
[0044] 在原子层沉积的过程中，在凹槽14以外的区域，例如栅极结构13上、隔离结构11 上会形成非晶硅，作为一个优选地实施例，在形成硅籽晶层15之后，可以将凹槽14以外的 非晶硅采用选择性刻蚀的方法去除，例如，可以使用HC1气体进行选择性刻蚀。
[0045] 参考图5,在凹槽内沉积SiGe层16,该SiGe层16位于娃籽晶层15上并且填满 凹槽。SiGe层16的形成方法例如可以是选择性化学气相沉积。由于凹槽内形成有硅籽晶 层15,因此凹槽表面的硅具有较低的缺陷和较小的粗糙度，从而有利于形成低位错缺陷的 SiGe 层 16。
[0046] 至此，嵌入式锗硅的形成已经完成，后续可以采用常规的工艺步骤继续完成PM0S 晶体管的形成工艺。
[0047] 另外，作为一个优选的实施例，可以采用图6所示的工艺流程来形成硅籽晶层。具 体而言，在61处，向反应腔体内通入SiH 4或者Si2H6, SiH4或者Si2H6的分子吸附在硅衬底 1〇(更加具体而言，是凹槽内的硅衬底10)的表面；在62处，向反应腔体内吹扫H 2，使31比或 者Si2H6均匀地吸附在硅衬底10 (更加具体而言，是凹槽内的硅衬底10)的表面，然后SiH4 或者Si2H6分解，从而在硅衬底10 (更加具体而言，是凹槽内的硅衬底10)表面形成Si膜； 在63处，向反应腔体内通入HC1气体，以选择性刻蚀非衬底区生成的非晶硅，也就是将凹槽 以外生成的非晶硅去除；之后返回61，继续循环，从而使得每次循环生成的Si膜不断积累 形成娃籽晶层。
[0048] 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技 术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保 护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1. 一种嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，包括： 提供硅衬底，该衬底上形成有PMOS晶体管的栅极结构，所述栅极结构两侧的硅衬底内 形成有凹槽； 使用原子层沉积在所述凹槽内形成硅籽晶层； 在所述凹槽内沉积SiGe层，所述SiGe层位于该硅籽晶层上并填满所述凹槽。2. 根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，所述硅籽晶层的厚度 为 20A~200A.'3. 根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，在使用原子层沉积形 成所述硅籽晶层之后，沉积所述SiGe层之前，还包括：采用选择性刻蚀去除原子层沉积时 形成在所述凹槽以外的非晶硅。4. 根据权利要3所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，所述选择性刻蚀使用的 反应物为HCl。5. 根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，采用SiH4或Si2H6在 H2气氛下使用原子层沉积形成所述硅籽晶层。6. 根据权利要求5所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，所述H2的流量为 5slm~35slm，所述原子层沉积的反应温度为550°C~700°C。7. 根据权利要求1所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，在使用原子层沉积形 成所述硅籽晶层之前，还包括：对所述凹槽的表面进行腐蚀。8. 根据权利要求7所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，采用HClXl2、或者HCl 和Cl2的混合气体对所述凹槽的表面进行腐蚀。9. 根据权利要求7所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，对所述凹槽的表面进 行腐蚀之后，在使用原子层沉积形成所述硅籽晶层之前，还包括：在吸氧气氛中对所述硅衬 底进行烘烤，以移除所述凹槽表面的氧元素。10. 根据权利要求9所述的嵌入式锗硅的制备方法，其特征在于，所述吸氧气氛为H2气 氛或D2气氛。
【专利摘要】本发明提供了一种嵌入式锗硅的制备方法，包括：提供硅衬底，该衬底上形成有PMOS晶体管的栅极结构，所述栅极结构两侧的硅衬底内形成有凹槽；使用原子层沉积在所述凹槽内形成硅籽晶层；在所述凹槽内沉积SiGe层，所述SiGe层位于该硅籽晶层上并填满所述凹槽。本发明的方法能够得到低缺陷和粗糙度良好的硅表面，从而能够形成低位错缺陷的嵌入式SiGe。
【IPC分类】H01L21/20, H01L21/8238
【公开号】CN105529247
【申请号】CN201410561757
【发明人】肖天金, 谭俊, 周海锋
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年10月21日