[发明专利]嵌入式外延层的制造方法

权利要求书

1.一种嵌入式外延层的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、采用干法刻蚀工艺在硅衬底中形成凹槽，所述凹槽的剖面呈U型结构；

步骤二、在所述凹槽中填充嵌入式外延层，包括如下分步骤：

步骤21、进行外延生长形成缓冲层；

步骤22、进行外延生长形成主体层，在所述主体层的生长过程中会在所述硅衬底上形成颗粒缺陷；

步骤23、在相同的外延生长腔体通入刻蚀气体进行回刻以去除所述颗粒缺陷；

步骤24、进行外延生长形成盖帽层，由所述缓冲层、所述主体层和所述盖帽层叠加形成所述嵌入式外延层。

2.如权利要求1所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：步骤24中，在所述盖帽层的生长过程中会在所述硅衬底表面上形成颗粒缺陷；步骤24完成后还包括：

步骤25、在相同的外延生长腔体通入刻蚀气体进行回刻以去除所述颗粒缺陷。

3.如权利要求2所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：步骤23中的刻蚀气体包括：HCl、Cl2和HBr；步骤25中的刻蚀气体包括：HCl、Cl2和HBr。

4.如权利要求1所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：步骤一中，在所述硅衬底上形成有栅极结构，所述凹槽自对准形成在所述栅极结构两侧的所述凹槽中；

所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和多晶硅栅；

在所述多晶硅栅的顶部覆盖有顶部硬掩膜层，在所述多晶硅栅的侧面形成有侧墙。

5.如权利要求4所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：所述顶部硬掩膜层的材料包括氧化硅或氮化硅；

所述侧墙的材料包括氧化硅或氮化硅。

6.如权利要求4所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：所述硅衬底上同时集成有PMOS或NMOS。

7.如权利要求6所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：所述PMOS具有对应的所述嵌入式外延层，所述PMOS的所述嵌入式外延层为嵌入式锗硅外延层。

8.如权利要求7所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：所述嵌入式锗硅外延层还掺入有硼杂质。

9.如权利要求7所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：在形成所述嵌入式锗硅外延层时，在步骤一中还包括进行光刻工艺将所述NMOS的形成区域覆盖以及将所述PMOS的形成区域打开。

10.如权利要求6所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：所述NMOS具有对应的所述嵌入式外延层，所述NMOS的所述嵌入式外延层为嵌入式磷硅外延层。

11.如权利要求10所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：在形成所述嵌入式磷硅外延层时，在步骤一中还包括进行光刻工艺将所述PMOS的形成区域覆盖以及将所述NMOS的形成区域打开。

12.如权利要求7所述的嵌入式外延层的制造方法，其特征在于：步骤二中，

步骤21、步骤22和步骤24中，外延生长的工艺条件包括：温度为500℃～800℃，腔体压强为1torr～100torr；工艺气体包括：硅源气体、锗源气体、HCl和载气；

所述嵌入式锗硅外延层中，所述主体层的锗浓度大于所述缓冲层的锗浓度，所述主体层的锗浓度大于所述盖帽层的锗浓度，步骤22中的所述锗源气体的流量大于步骤21中的所述锗源气体的流量，步骤22中的所述锗源气体的流量大于步骤24中的所述锗源气体的流量。