[发明专利]一种使用缩颈外延获得低位错密度外延薄膜的方法

摘要

本发明公开了属于半导体材料制备技术领域的一种使用缩颈外延获得低位错密度外延薄膜的方法。该方法使用沉积、选择性外延和热氧化的制备方法制造出低位错密度的锗硅衬底和高迁移率沟道。可以在硅圆片上得到极低位错密度的薄膜，满足MOS器件或发光器件的要求。此方法推广到其他异质材料的制造中，同样可以在硅圆片上得到极低位错密度的薄膜。

主权项

1.一种使用缩颈外延获得低位错密度外延薄膜的方法，其特征在于，该方法使用化学气相沉积、选择性外延和热氧化工艺制造低位错密度的锗硅衬底和高迁移率沟道，具体工艺如下：1)应变硅沟道的制备在(100)晶向硅衬底上使用UHVCVD淀积一层较薄的、锗浓度较低的锗硅，以保证该层锗硅保持一定的应力，并有好的表面粗糙度；氧化锗硅衬底，提高其中锗的浓度到较高的水平；在氧化后的锗硅衬底上热氧化生长厚的二氧化硅；在二氧化硅上淀积光刻出一系列孔的图形，保证孔的宽度小于二氧化硅层厚度，在孔的位置将二氧化硅刻透，露出下面的锗硅层；在二氧化硅孔中选择性外延锗浓度较高的锗硅，该浓度与孔底部的锗硅接近；选择性外延薄的的硅，以保持其中的应变；2)制备锗沟道在(100)晶向硅衬底上使用UHVCVD沉积一层较薄的、锗浓度较低的锗硅，以保证该层锗硅保持一定的应力，并有好的表面粗糙度；氧化锗硅衬底，提高其中锗的浓度到较高的水平；在氧化后的锗硅衬底上热氧化生长厚的二氧化硅；在二氧化硅上淀积光刻出一系列孔的图形，保证孔的宽度小于二氧化硅层厚度，在孔的位置将二氧化硅刻透，露出下面的锗硅层；在二氧化硅孔中选择性外延锗浓度较高的锗硅，该浓度与孔底部的锗硅接近；选择性外延薄的锗；3)应变锗沟道制备在(100)晶向硅衬底上使用超高温化学气相沉积沉积一层较薄的、锗浓度较低的锗硅，以保证该层锗硅保持一定的应力，并有好的表面粗糙度；氧化锗硅衬底，提高其中锗的浓度至较高的水平；在氧化后的锗硅衬底上热氧化生长厚的二氧化硅；在二氧化硅上淀积光刻出一系列孔的图形，保证孔的宽度小于二氧化硅层厚度，在孔的位置将二氧化硅刻透，露出下面的锗硅层；在二氧化硅孔中选择性外延锗浓度较高的锗硅，该浓度与孔底部的锗硅接近；选择性外延很薄的锗，以保持其中的应变。