[发明专利]一种硅锗源/漏结构的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种硅锗源/漏结构的形成方法。

背景技术

在先进的互补金属氧化物半导体(CMOS)产业中，为了提高PMOS的性能，源/漏极区域通常采用的材料为硅锗(SiGe)，源/漏区主要包括三层：种子层(seed)，体层(bulk)和上覆层(cap)。

如图1a所示，其为现有工艺形成的硅锗源/漏结构的示意图，在衬底1上形成栅极结构2和隔离结构3，在栅极结构2两侧形成源/漏区4，具体的，所述源/漏区4包括种子层5，体层6和上覆层7。体层6通常为硅锗(硼)层，上覆层7通常为硅层。由图1b中可见锗的含量(即图中C1，C2)出现了突变，由于硅和锗晶格不同，这种成分上的较大差异将会导致体层和上覆层出现晶格失配(lattice mismatch)；另一方面，形成体层时的温度T1要比形成上覆层T2时低，则二者之间还会出现热失配(thermal mismatch)。上述两种失配会引起硅锗层产生不到应有的应压力，从而影响器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅锗源/漏结构的形成方法的形成方法，以解决现有技术中晶格失配和/或热失配所导致器件性能变差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种硅锗源/漏结构的形成方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成栅极结构；

在所述衬底中刻蚀形成位于栅极结构两侧的凹陷，

在所述凹陷内形成源/漏区，包括：

在所述凹陷内形成种子层；

在所述种子层上形成体层；

在所述体层上形成第一过渡层，所述第一过渡层生长过程中所使用的温度为线性变化；

在所述第一过渡层上形成第二过渡层，所述第二过渡层中锗的含量线性降低；

在所述第二过渡层上形成上覆层。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述第一过渡层生长所使用的温度开始时为体层温度。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述第一过渡层生长所使用的温度结束时为形成上覆层时所需温度。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述第二过渡层中锗的含量为从30％～40％降低至0。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述种子层为硅锗层，所述体层为硅锗层或硅锗硼层，所述上覆层为硅层。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述第一过渡层和第二过渡层经化学气相沉积工艺形成。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述化学气相沉积工艺的反应气体包括硅烷，锗烷，氯化氢，乙硼烷和氢气。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述硅烷，锗烷，氯化氢和乙硼烷流量皆为1sccm～1000sccm。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述氢气流量为0.1slm～50slm。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述化学气相沉积工艺的温度为500℃～800℃。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述化学气相沉积工艺的压强为1torr～100torr。

本发明提供一种硅锗源/漏结构的形成方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成栅极结构；

在所述衬底中刻蚀形成位于栅极结构两侧的凹陷，

在所述凹陷内形成源/漏区，包括：

在所述凹陷内形成种子层；

在所述种子层上形成体层；

在所述体层上形成过渡层，所述过渡层生长过程中所使用的温度为线性变换，所述过渡层中锗的含量线性降低；

在所述过渡层上形成上覆层。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述过渡层生长所使用的温度开始时为体层温度。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述过渡层生长所使用的温度结束时为形成上覆层时所需温度。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述过渡层中锗的含量为从30％～40％降低至0。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述种子层为硅锗层，所述体层为硅锗层或硅锗硼层，所述上覆层为硅层。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述过渡层经化学气相沉积工艺形成。

进一步的，对于所述的硅锗源/漏结构的形成方法，所述化学气相沉积工艺的反应气体包括硅烷，锗烷，氯化氢，乙硼烷和氢气。