[发明专利]一种新型半导体结构的制备方法

说明书

本发明提供一种新型半导体结构的制备方法，包括：形成第一半导体材料层；采用浸润气体对所述第一半导体材料层的表面进行浸润处理；在浸润处理后的表面形成第二半导体材料层；其中，所述第二半导体材料层中的第一元素含量大于所述第一半导体材料层中的第一元素含量；所述浸润气体包括形成Ⅳ族或者Ⅲ‑Ⅴ族半导体材料时使用的气态反应前驱体。本发明提供的技术方案能够通过浸润处理，形成具有垂直陡峭界面的高质量半导体异质结结构。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种新型半导体结构的制备方法。

背景技术

目前对于8英寸以及8英寸以上的晶元，随着器件尺寸不断微缩，异质外延尤其是叠层纳米线超晶格以及异质GeSi/Ge、SiGe/Si量子阱/超晶格高迁移率沟道、高迁移率二维电子气和空穴气等成为行业研究的主流方向。器件性能的迭代对量子阱界面要求也是逐步提高，传统外延过程中由于生长过程中的温度相对较高，势阱和势垒材料的浓度差等因素会引起材料的相互扩散，进而使得势垒对载流子的限制作用减弱，沟道/电子气/空穴气载流子迁移率降低，器件性能下降。

发明内容

本发明提供的新型半导体结构的制备方法，能够通过浸润处理，形成具有垂直陡峭界面的高质量高迁移率纳米线异质结。

第一方面，本发明提供一种新型半导体结构的制备方法，包括：

形成第一半导体材料层；

采用浸润气体对所述第一半导体材料层的表面进行浸润处理；

在浸润处理后的表面形成第二半导体材料层；

其中，所述第二半导体材料层中的第一元素含量大于所述第一半导体材料层中的第一元素含量；所述浸润气体包括形成Ⅳ族或者Ⅲ-Ⅴ族半导体材料层使用的气态反应前驱体。

可选地，所述第一半导体材料层或所述第二半导体材料层为Ⅳ族或者Ⅲ-Ⅴ族材料形成的异质外延结构材料层。

可选地，所述第一半导体材料层为锗硅半导体材料层，所述第二半导体层为锗半导体材料层，所述浸润气体为锗烷GeH₄或乙锗烷Ge₂H₆中的一种或两种的组合。

可选地，所述第一半导体层为锗半导体材料层，所述第二半导体材料层为锗硅半导体材料层，所述浸润气体为二氯二氢硅烷DCS，三氯氢硅烷TCS，硅烷SiH₄，乙硅烷Si₂H₆或丙硅烷Si₃H₈中的一种或几种的混合物。

可选地，采用浸润气体对所述第一半导体材料层的表面进行浸润处理包括：在350℃-950℃温度下采用浸润气体对所述第一半导体材料层的表面进行浸润处理。

可选地，所述浸润气体还包括稀释气体。

在本发明实施例提供的新型半导体结构的制备方法，能够在形成第二半导体材料层之前，采用浸润气体对第一半导体材料的表面进行浸润，从而，在形成第二半导体材料层之后，界面对第二半导体材料中的第一元素具有阻挡作用，避免第一元素扩散进入第二半导体材料层中。因此，在本发明提供的新型半导体结构的制备方法中，能够形成界面垂直陡峭的高迁移率的纳米线或半导体量子计算异质结。

附图说明

图1为本发明一实施例新型半导体结构的制备方法的流程图；

图2为本发明另一实施例半导体结构的示意图；

图3为本发明另一实施例半导体结构的示意图；

图4为本发明另一实施例半导体结构的示意图；

图5为本发明另一实施例半导体结构的示意图。

具体实施方式