構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。首先，半導(dǎo)體襯底100上形成有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101，外延鍺硅層102位于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101之間，單晶硅層103覆蓋所述外延鍺硅層102的頂部和側(cè)面，多晶硅層104位于所述單晶層103上方，所述單晶硅層103和多晶硅層104構(gòu)成蓋帽層。
[0033]本發(fā)明所述單晶硅層103與所述多晶硅層104利用不同的硅源制作。具體地，所述單晶硅層103使用含有二氯二氫硅的硅源制作，所述多晶硅層104使用不含有二氯二氫硅的硅源制作。
[0034]本發(fā)明所述的單晶硅層103利用含有二氯二氫硅(DCS)的硅源制作，而所述多晶硅硅層利用不含二氯二氫硅的硅源制作，目的是在外延鍺硅層102外部均勻的包覆一薄層單晶硅層，并且在制作多晶硅層時(shí)能以較快的生長(zhǎng)速率形成。所述單晶硅層103利用含有二氯二氫硅、硼源以及選擇性刻蝕氣體制作。
[0035]作為一個(gè)實(shí)施例，所述單晶硅層103利用含有二氯二氫硅、硼源以及HC1制作，其中二氯二氫硅的流量為50-600sccm、硼源為BH3S B 2H6，硼源的流量為50-200sccm，HC1的流量為70-200sccm，反應(yīng)溫度為580-680攝氏度。
[0036]為了兼顧對(duì)外延鍺硅層102的均勻覆蓋，以及保證多晶硅層104的沉積速率，本發(fā)明對(duì)單晶硅層103和多晶硅層104的厚度進(jìn)行的合理的選擇和設(shè)置，優(yōu)選地，所述單晶硅層103厚度范圍為100-200埃，所述多晶硅層的厚度范圍為50-200埃。
[0037]所述多晶娃層104利用娃燒或一■娃燒作為娃源，并且所述多晶娃層利用HC1氣體來(lái)維持選擇性生長(zhǎng)。所述硅烷的流量范圍為50-300SCCm，所述二硅烷的流量范圍為100_300sccmo
[0038]在蓋帽層形成之后，對(duì)其進(jìn)行退火以及鎳硅化工藝。本實(shí)施例中，所述退火為尖峰退火或閃光退火。所述尖峰退火的溫度范圍為800-1200攝氏度，時(shí)間范圍為1-5秒，利用的氣體為氮?dú)?、氬氣或者兩者的混合，或者也可以利用其它種類(lèi)的惰性氣體來(lái)進(jìn)行，但是利用氮?dú)饣蛘邭鍤饪梢垣@得更好的修復(fù)效果；所述閃光退火的溫度范圍為800-1300攝氏度，時(shí)間范圍為1-60毫秒。所述鎳硅化工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不做贅述。
[0039]綜上，本發(fā)明將蓋帽層的制作分為兩個(gè)步驟，首先在外延鍺硅層上形成一層單晶硅層，該單晶硅層覆蓋所述外延鍺硅層，該單晶硅層制作過(guò)程利用含有二氯二氫硅、硼源以及選擇性刻蝕氣體制作，因而可以包覆外延鍺硅層；然后在單晶硅層上形成多晶硅層，該單晶硅層與多晶硅層共同構(gòu)成蓋帽層，對(duì)外延鍺硅層進(jìn)行保護(hù)，防止后續(xù)的鎳硅化物工藝與外延鍺硅層的鍺硅的反應(yīng)，改善因此帶來(lái)的應(yīng)力問(wèn)題。
[0040]因此，上述較佳實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，包括: 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有嵌入式外延鍺硅層，所述嵌入式外延鍺硅層兩側(cè)有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)； 在所述外延鍺硅層上方形成單晶硅層，所述單晶硅層包覆所述外延鍺硅層；在所述單晶硅層上形成多晶硅層，所述多晶硅層與單晶硅層共同構(gòu)成蓋帽層； 對(duì)所述蓋帽層依次進(jìn)行退火工藝和鎳硅化工藝。2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述單晶硅層的厚度范圍為100-200埃，所述多晶硅層的厚度范圍為50-200埃。3.如權(quán)利要求1所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述單晶硅層與所述多晶硅層利用不同的硅源制作。4.如權(quán)利要求3所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述單晶硅層使用含有二氯二氫硅的硅源制作，所述多晶硅層使用不含有二氯二氫硅的硅源制作。5.如權(quán)利要求4所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述單晶硅層利用含有二氯二氫硅、硼源以及選擇性刻蝕氣體制作。6.如權(quán)利要求5所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述單晶娃層利用含有二氯二氫娃、硼源以及HC1制作，其中二氯二氫娃的流量為50-600sccm、硼源為BH3S B 2H6，硼源的流量為50-200SCCm，HC1的流量為70?200sCCm，反應(yīng)溫度為580-680攝氏度。7.如權(quán)利要求3所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述多晶硅層利用硅烷或二硅烷作為硅源，并且所述多晶硅層利用HC1氣體來(lái)維持選擇性生長(zhǎng)。8.如權(quán)利要求7所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述硅烷的流量范圍為50-300sccm，所述二硅烷的流量范圍為100-300sccm。9.如權(quán)利要求1所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述退火為尖峰退火或閃光退火。10.如權(quán)利要求9所述的嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，其特征在于，所述尖峰退火的溫度范圍為800-1200攝氏度，時(shí)間范圍為(1-5秒，利用的氣體為氮?dú)狻鍤饣蛘邇烧叩幕旌?；所述閃光退火的溫度范圍為800-1300攝氏度，時(shí)間范圍為1-60毫。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種嵌入式外延鍺硅層的蓋帽層的制作方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有嵌入式外延鍺硅層，所述嵌入式外延鍺硅層兩側(cè)有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；在所述外延鍺硅層上方形成單晶硅層，所述單晶硅層包覆所述外延鍺硅層；在所述單晶硅層上形成多晶硅層，所述多晶硅層與單晶硅層共同構(gòu)成蓋帽層；對(duì)所述蓋帽層依次進(jìn)行退火工藝和鎳硅化工藝。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法在嵌入式外延鍺硅層上形成完全包覆外延鍺硅層的蓋帽層的問(wèn)題，防止后續(xù)的鎳硅化物工藝與外延鍺硅層的鍺硅的反應(yīng)，改善因此帶來(lái)的應(yīng)力問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】H01L21/02, H01L21/336
【公開(kāi)號(hào)】CN105261567
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510707673
【發(fā)明人】高劍琴, 譚俊
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日