[发明专利]锗硅薄膜的形成方法及形成装置

权利要求书

1.一种锗硅薄膜的形成装置，包括：

反应腔室，用于为反应物在晶圆表面形成含锗硅的外延层提供平台；

等离子腔室，用于在含锗的反应物到达晶圆表面之前，将所述含锗的反应物等离子体化，形成等离子锗；

其特征在于，所述反应腔室壁上具有开口，等离子腔室位于所述开口内或通过管道与反应腔室的开口连通。

2.如权利要求1所述的锗硅薄膜的形成装置，其特征在于，所述开口位于所述反应腔室顶壁的中心。

3.如权利要求1所述的锗硅薄膜的形成装置，其特征在于，所述反应腔室包括：用于放置晶圆的基台，所述基台固定在所述反应腔室底壁；或者所述基台以所述反应腔室底壁的中心为中心旋转。

4.如权利要求1所述的锗硅薄膜的形成装置，其特征在于，所述反应腔室包括位于反应腔室侧壁的进气口，及位于所述反应腔室侧壁、且与所述进气口相对的出气口。

5.如权利要求1所述的锗硅薄膜的形成装置，其特征在于，还包括：气流流量控制器，与所述等离子体腔室相连，用于调节等离子锗的流量。

6.一种锗硅薄膜的形成方法，包括：

将晶圆运送到反应腔室内；

向反应腔室内通入含硅的第一反应物；

其特征在于，还包括：

等离子体腔室对含锗的第二反应物进行处理，形成等离子体锗，并输入至反应腔室内；

含硅的第一反应物和所述等离子锗在反应腔室内反应，在晶圆表面形成含锗硅的外延层。

7.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含锗硅的外延层为SiGe、SiGeB或SiGeC。

8.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含锗硅的外延层中锗的原子百分比为20％-80％。

9.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，形成等离子锗的工艺参数为：频率为13-15MHz；功率为200-400W；压力为0.1Torr-1Torr。

10.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述形成含锗硅的外延层的工艺参数范围为：温度为500℃-800℃；压力为1Torr-100Torr。

11.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含锗的第二反应物为GeH₄。

12.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含锗的第二反应物的流量为1-100sccm。

13.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含锗的第二反应物中一部分经过等离子体化后进入反应腔室，一部分与含硅的第一反应物一起由反应腔室侧壁的进气口进入反应腔室。

14.如权利要求13所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述与含硅的第一反应物一起由反应腔室侧壁的进气口进入反应腔室的含锗的第二反应物、同经过等离子体化后进入反应腔室的含锗的第二反应物的比例大于等于7∶3。

15.如权利要求6所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含硅的第一反应物至少包括SiH₂Cl₂或SiH₄。

16.如权利要求15所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含硅的第一反应物还包括H₂、HCl、B₂H₆。

17.如权利要求16所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，含硅的第一反应物中，H₂的流量为1slm-50slm；SiH₂Cl₂或SiH₄的流量为1sccm-200sccm；HCl、B₂H₆的流量为1sccm-200sccm。

18.如权利要求15所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，所述含硅的第一反应物还包括H2、HCl、BH₃。

19.如权利要求18所述的锗硅薄膜的形成方法，其特征在于，含硅的第一反应物中，H₂的流量为1slm-50slm；SiH₂Cl₂或SiH₄的流量为1sccm-200sccm；HCl、BH₃的流量为1sccm-200sccm。