[发明专利]嵌入式锗硅制作方法及嵌入式锗硅结构

权利要求书

1.一种嵌入式锗硅制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在半导体衬底上依次生成有源区、栅极、栅极绝缘层和锗硅硬掩膜刻蚀阻挡层；

S2，执行刻蚀，在两栅极之间的有源区中形成截面为坛形的浅沟槽，所述浅沟槽侧壁的一部分位于所述锗硅硬掩膜刻蚀阻挡层和栅极侧墙正下方；

S3，清洗去除刻蚀残留物；

S4，刻蚀所述浅沟槽形成sigma型深沟槽，所述sigma型深沟槽顶部的一部分与所述锗硅硬掩膜刻蚀阻挡层或栅极侧墙相邻，所述sigma型深沟槽两侧分别形成有向外延伸的尖端，所述尖端位于栅极正下方的有源区中；

S5，在sigma型深沟槽内生长锗硅外延形成嵌入式锗硅区。

2.如权利要求1所述的嵌入式锗硅制作方法，其特征在于：步骤S2包括以下子步骤；

S2.1，第一次刻蚀，形成所述浅沟槽的上半部，使L1＜T1+T2，L1是浅沟槽侧壁顶点与栅极之间距离，T1是栅极侧墙厚度，T2是锗硅硬掩膜刻蚀阻挡层厚度；

S2.2，第二次刻蚀，形成所述浅沟槽的下半部。

3.如权利要求2所述的嵌入式锗硅制作方法，其特征在于：

所述浅沟槽的上半部为一倒置的碗形结构，所述浅沟槽的下半部为一正置碗形结构，所述倒置的碗形结构和正置碗形结构的碗口相接形成所述截面为坛形的浅沟槽。

4.如权利要求2所述的嵌入式锗硅制作方法，其特征在于：

所述第一次刻蚀采用各向同性等离子体对所述有源区进行横向和纵向刻蚀；

所述第二次刻蚀采用各向异性等离子体对所述有源区进行纵向刻蚀。

5.如权利要求4所述的嵌入式锗硅制作方法，其特征在于：

所述第一次刻蚀参数范围为5～20mt/3～600w/T/Bias0～300V/5～150CF4/5～10s；

所述第二次刻蚀参数范围为20～50mt/200～500w/200～600v/2～10O2/150～350HBr/150～300He/30～50s。

6.如权利要求1所述的嵌入式锗硅制作方法，其特征在于：实施步骤S4时，采用湿法刻蚀所述坛形浅沟槽形成sigma型深沟槽。

7.如权利要求1所述的嵌入式锗硅制作方法，其特征在于：

所述嵌入式锗硅区两侧分别形成有向外延伸的锗硅尖端，所述锗硅尖端与其上方栅极竖直方向距离范围为100埃～200埃；

所述嵌入式锗硅尖端与其上方栅极水平方向距离范围为-10埃～30埃；

所述嵌入式锗硅区深度范围为550埃～850埃。

8.一种嵌入式锗硅结构，包括：衬底上方形成的有源区，有源区上形成有栅极，栅极两侧形成有栅极侧墙，栅极顶部形成有栅极绝缘层，锗硅硬掩膜刻蚀阻挡层覆盖在栅极绝缘层和栅极侧墙上，其特征在于：

两栅极之间的有源区中形成有嵌入式锗硅区，所述嵌入式锗硅区顶部的一部分与所述锗硅硬掩膜刻蚀阻挡层或栅极侧墙相邻，所述嵌入式锗硅区两侧分别形成有向外延伸的锗硅尖端，所述锗硅尖端位于栅极正下方的有源区中。

9.如权利要求8所述的嵌入式锗硅结构，其特征在于：

L2＜T1+T2，L2是嵌入式锗硅区侧壁顶点与栅极之间距离，T1是栅极侧墙厚度，T2是锗硅硬掩膜刻蚀阻挡层厚度。

10.如权利要求8所述的嵌入式锗硅结构，其特征在于：

所述锗硅尖端与其上方栅极竖直方向距离范围为100埃～200埃；

所述嵌入式锗硅尖端与其上方栅极水平方向距离范围为-10埃～30埃；

所述嵌入式锗硅区深度范围为550埃～850埃。