[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

本公开实施例描述形成p型完全应变沟道或n型完全应变沟道的例示性方法，其可减少因工艺造成沟道区中的外延成长缺陷或结构变形。例示性方法可包含(i)搭配三氟化氮与氨的等离子体的两个或多个表面预清洁处理循环，之后进行热处理；(ii)预烘烤；以及(iii)搭配硅籽晶层、硅锗籽晶层、或上述的组合外延成长硅锗。

技术领域

本公开实施例涉及半导体装置，更具体涉及完全应变沟道与其形成方法。

背景技术

互补金属氧化物半导体装置中的完全应变沟道，可改善载子移动率并降低装置的沟道电阻。此外，具有缩小沟道长度的互补金属氧化物半导体装置，可因载子移动率改善而保留应变诱发的增大驱动电流。

发明内容

本公开一实施例提供的半导体结构的形成方法，包括：提供掺杂区于基板的顶部上；成长第一外延层于掺杂区上；形成凹陷于第一外延层中，且凹陷对准掺杂区，其中形成凹陷的步骤包括部分蚀刻第一外延层；进行一或多道的表面预清洁处理循环，其中每一表面预清洁处理循环包括：暴露凹陷至等离子体；以及进行回火；以及形成第二外延层于凹陷中，其中形成第二外延层的步骤包括：在第一温度下进行预烘烤；在第二温度下形成籽晶层于凹陷中；以及在第三温度下形成第二外延层于籽晶层上，以填满凹陷。

附图说明

图1是一些实施例中，在鳍状物上形成完全应变沟道区的例示性方法其流程图。

图2是一些实施例中，具有氧化物层成长其上的基板剖视图。

图3是一些实施例中，光致抗蚀剂层中的开口对准n型区的剖视图。

图4是一些实施例中，硅外延层形成于基板的p型区与n型区上的剖视图。

图5是一些实施例中，在蚀刻工艺后形成凹陷于硅外延层中的剖视图。

图6是一些实施例中，在表面预清洁处理步骤之后，硅外延层中的凹陷其剖视图。

图7是一些实施例中，成长于硅外延层中的凹陷中的硅锗外延层其剖视图。

图8是一些实施例中，在化学机械平坦化步骤以及沉积硅层、氧化物层、与氮化物层之后，成长于硅外延层中的凹陷中的硅锗外延层其剖视图。

图9是一些实施例中，具有硅锗外延层与硅外延层形成其上的鳍状物其剖视图。

图10是一些实施例中，在沉积介电层于鳍状物之间后，具有硅锗外延层与硅外延层的鳍状物其剖视图。

图11是一些实施例中，在使鳍状物之间的介电层凹陷后，具有硅锗外延层与硅外延层的鳍状物其剖视图。

附图标记说明：

H、530 高度

W、520 宽度

100 方法

110、120、130、140、150、160 步骤

200 基板

210、820 氧化物层

300 光致抗蚀剂层

310 开口

320 n型区

400 p型区

410、510 硅外延层

420 盖层

500 凹陷

540 区域

700 硅锗外延层

800 堆叠

810 硅层