[发明专利]嵌入式锗硅器件的制造方法及嵌入式锗硅器件结构

权利要求书

1.一种嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，提供一半导体衬底，在所述衬底上形成栅极结构及掩膜层；

步骤S2，对掩膜层进行高温热处理；

步骤S3，图案化蚀刻半导体衬底，并形成凹陷区；

步骤S4，在所述凹陷区中生长种子层、主体层、盖帽层。

2.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，步骤S1中的半导体衬底包括逻辑区和静态存储区。

3.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，步骤S1中在所述栅极结构以及半导体衬底上沉积掩膜层。

4.如权利要求3所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，步骤S1中所述掩膜层的材料为氮化硅。

5.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，步骤S1中采用化学气相沉积的方法形成掩膜层。

6.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，步骤S2中的高温热处理工艺为快速热处理工艺。

7.如权利要求6所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述高温热处理工艺中热退火的温度为200℃～800℃。

8.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S3中的凹陷区为Σ凹陷结构。

9.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下步骤：

步骤S3A,将两栅极之间的半导体衬底上掩膜层去除，露出半导体衬底，

步骤S3B，图案化蚀刻半导体衬底，并形成凹陷区。

10.如权利要求9所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，通过干法刻蚀的方法去除两栅极之间的半导体衬底上的掩膜层。

11.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S3中通过干法刻蚀进行图案化蚀刻。

12.如权利要求1所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S4采用选择性外延生长的方式在所述凹陷区中生长锗硅。

13.如权利要求12所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述步骤S4还包括以下步骤：

步骤S4A,沟槽内制造第一种子层；

步骤S4B,刻蚀去除部分第一种子层，在沟槽内露出部分半导体基体；

步骤S4C,形成第二种子层，第二种子层位于第一种子层和沟槽内露出的半导体基体上；

步骤S4D，形成主体层；

步骤S4E，形成盖帽层。

14.如权利要求13所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述第一种子层是锗硅。

15.如权利要求13所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述第二种子层是硼原位掺杂的锗硅。

16.如权利要求13所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述主体层是硼原位掺杂的锗硅。

17.如权利要求13所述的嵌入式锗硅器件的制造方法，其特征在于，所述盖帽层是硅。

18.使用如权利要求1-17中之一所述的嵌入式锗硅器件的制造方法制造的器件，其特征在于，包括逻辑区和静态存储区，所述逻辑区和静态存储区上设置有：

栅极，形成在所述半导体衬底上；

掩膜层，形成在所述栅极上；

凹陷区，形成在所述栅极之间的半导体衬底上，所述凹陷区内形成有第一种子层，沟槽内的第一种子层和半导体基体上形成有第二种子层，第二种子层上形成有主体层，主体层上形成有盖帽层；

所述静态存储区上两栅极之间的距离为300-500埃。