在用于cmos器件的含鍺溝道上對(duì)氧化硅和高k柵極電介質(zhì)的無(wú)氧化鍺的原子層沉積的制作方法
【專(zhuān)利摘要】包括含鍺襯底的一種半導(dǎo)體器件，其中該半導(dǎo)體器件包括在半導(dǎo)體襯底的溝道區(qū)域上的柵極結(jié)構(gòu)。該柵極結(jié)構(gòu)可以包括與含鍺襯底的上表面直接接觸的氧化硅層、與氧化硅層直接接觸的至少一個(gè)高-k柵極電介質(zhì)層、以及與高-k柵極電介質(zhì)層直接接觸的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體。氧化硅層和含鍺襯底的上表面之間的界面基本上不含氧化鍺。源極區(qū)域和漏極區(qū)域可以存在于溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】在用于CMOS器件的含鍺溝道上對(duì)氧化硅和高K柵極電介質(zhì)的無(wú)氧化鍺的原子層沉積
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)內(nèi)容涉及半導(dǎo)體器件。更具體地，本公開(kāi)內(nèi)容涉及含鍺襯底上的半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)減少半導(dǎo)體器件的尺寸可以實(shí)現(xiàn)多方面的益處。其中一個(gè)益處是在不增加半導(dǎo)體襯底相對(duì)尺寸的情況下，能夠增加放置到半導(dǎo)體襯底上的個(gè)別器件的數(shù)量。而且，增加個(gè)別器件的數(shù)量導(dǎo)致功能性的增強(qiáng)。還有另一個(gè)益處是提高了個(gè)別器件的速度以及它們的集體布置。半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這些利用硅襯底縮小尺寸所帶來(lái)的益處。但是，除了尺寸縮放即縮小尺寸外，還在研究其它材料以提高半導(dǎo)體器件的性能。一種有前途的用于在各種半導(dǎo)體和光電器件中使用的材料是鍺(Ge)。鍺相對(duì)于其它材料具有非常高的載流子遷移率和總體上優(yōu)越的傳輸特性。例如，相對(duì)于硅(Si)，鍺的電子遷移率是硅的2倍大，并且其空穴遷移率是硅的4倍大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開(kāi)內(nèi)容提供了在含鍺的半導(dǎo)體襯底上形成半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括在375°C到450°C范圍的沉積溫度下用原子層沉積(ALD)在含鍺襯底上沉積氧化硅層，其中沉積溫度使氧化鍺從含鍺襯底的表面揮發(fā)。然后，可以在氧化硅層的頂上形成高_(dá)k柵極電介質(zhì)層。然后，在含鍺襯底的溝道部分上形成柵極結(jié)構(gòu)，其中柵極結(jié)構(gòu)包括在電介質(zhì)疊層的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)疊層由高_(dá)k柵極電介質(zhì)層和氧化硅層組成。然后，在含鍺襯底的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
[0004]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了形成包括高_(dá)k柵極電介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括用含氨烘培鈍化含鍺襯底的沉積表面。該含氨烘培在含鍺襯底的沉積表面上形成氮化硅電介質(zhì)。在沉積表面的鈍化之后，通過(guò)原子層沉積在該沉積表面的氮化硅層上沉積氧化硅層。然后，可以在氧化硅層的頂上形成高_(dá)k柵極電介質(zhì)層。然后，在含鍺襯底的溝道部分上形成柵極結(jié)構(gòu)，其中柵極結(jié)構(gòu)包括在電介質(zhì)疊層的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)疊層由高_(dá)k柵極電介質(zhì)層和氧化硅層組成。然后，在含鍺襯底的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
[0005]在還有一個(gè)實(shí)施例中，本公開(kāi)內(nèi)容提供了形成用于包括高_(dá)k柵極電介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)的方法，其中該方法包括用含氮退火來(lái)鈍化含鍺襯底的沉積表面。該氮退火在含鍺襯底的沉積表面上形成氮氧化硅電介質(zhì)。在沉積表面的鈍化之后，通過(guò)原子層沉積在沉積表面的氮氧化硅層上沉積氧化硅層。然后，可以在氧化硅層的頂上形成高_(dá)k柵極電介質(zhì)層。然后，在含鍺襯底的溝道部分上形成柵極結(jié)構(gòu)，其中柵極結(jié)構(gòu)包括在電介質(zhì)疊層的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)疊層由高_(dá)k柵極電介質(zhì)層和氧化硅層組成。然后，在含鍺襯底的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了在半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)的方法，其中半導(dǎo)體襯底包括硅區(qū)域和含鍺區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括提供包括硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的襯底。通過(guò)在襯底的硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的上表面上的化學(xué)氣相沉積來(lái)沉積第一氧化硅層。通過(guò)原子層沉積在第一氧化硅層上沉積第二氧化硅層。然后，在第二氧化硅層的頂上形成高-k柵極電介質(zhì)層。然后，在襯底的含硅區(qū)域的第一溝道部分上形成第一柵極結(jié)構(gòu)并且在含鍺區(qū)域的第二溝道部分上形成第二柵極結(jié)構(gòu)，其中第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)都包括在電介質(zhì)疊層的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)疊層由高-k柵極電介質(zhì)層的一部分、第一氧化硅層的一部分和第二氧化硅層的一部分組成。然后，在第一溝道部分和第二溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
[0007]在本公開(kāi)內(nèi)容的另一方面中，提供了包括含鍺襯底以及該半導(dǎo)體襯底的溝道區(qū)域上的柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。該柵極結(jié)構(gòu)包括與包括溝道區(qū)域的含鍺襯底的上表面直接接觸的氧化娃層、與氧化娃層直接接觸的至少一個(gè)高-k柵極電介質(zhì)層、和與該至少一個(gè)高_(dá)k柵極電介質(zhì)層直接接觸的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體。氧化硅層和含鍺襯底的上表面之間的界面基本上不含氧化鍺。源極區(qū)域和漏極區(qū)域存在于該溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]作為示例給出但不是要將本公開(kāi)內(nèi)容僅僅限于其的以下具體描述將結(jié)合附圖得到更好的理解，其中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件和部分，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的描繪形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，其中該方法包括用高溫原子層沉積(ALD)方法在含鍺襯底上形成氧化硅層。
[0010]圖2是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪鈍化含鍺襯底上表面的側(cè)剖視圖。
[0011]圖3是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪在含鍺襯底的鈍化表面上形成氧化硅層的側(cè)剖視圖。
[0012]圖4是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪在氧化硅層上方形成高_(dá)k柵極電介質(zhì)層的側(cè)剖視圖。
[0013]圖5是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪形成包括高_(dá)k柵極電介質(zhì)和氧化硅層一部分的柵極結(jié)構(gòu)以及在含鍺襯底中在該柵極結(jié)構(gòu)相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域的側(cè)剖視圖。
[0014]圖6是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，其中該方法包括在含氨預(yù)烘培之后在含鍺襯底上形成氧化硅層。
[0015]圖7是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，其中該方法包括伴在含氮退火之后在含鍺襯底上形成氧化硅柵極電介質(zhì)層。
[0016]圖8是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪形成帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的方法的流程圖，其中柵極結(jié)構(gòu)包括具有硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的襯底上的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層。
[0017]圖9是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪提供包括硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的襯底的側(cè)剖視圖。
[0018]圖10是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪通過(guò)化學(xué)氣相沉積在圖9所繪襯底的硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的上表面上沉積第一氧化硅層的側(cè)剖視圖。[0019]圖11是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪通過(guò)原子層沉積在第一氧化硅層上來(lái)沉積第二氧化硅層的側(cè)剖視圖。
[0020]圖12是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的描繪在第二氧化硅層的頂上形成高_(dá)k柵極電介質(zhì)層的側(cè)剖視圖。
[0021]圖13是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)剖視圖，其描繪了在襯底的含硅區(qū)域的第一溝道部分上形成第一柵極結(jié)構(gòu)和在含鍺區(qū)域的第二溝道部分上形成第二柵極結(jié)構(gòu)，以及在該第一溝道區(qū)域和第二溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
具體實(shí)施例
[0022]本文公開(kāi)了要求保護(hù)的結(jié)構(gòu)與方法的具體實(shí)施例。但是，應(yīng)當(dāng)理解，所公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是說(shuō)明可以體現(xiàn)為各種形式的要求保護(hù)的結(jié)構(gòu)與方法。此外，與各種實(shí)施例相關(guān)聯(lián)給出的示例中的每一個(gè)都是說(shuō)明性的，而不是限制性的。另外，附圖不一定是按比例的，為了示出特定組件的細(xì)節(jié)，有些特征可能夸大了。因此，這里所公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)與功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)當(dāng)解釋為限制，而僅僅是用于向本領(lǐng)域技術(shù)人員講述以各種方式采用本公開(kāi)內(nèi)容的方法與結(jié)構(gòu)的代表性基礎(chǔ)。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)作為層、區(qū)域或襯底的元件被稱為是“在另一個(gè)元件上”或“在另一個(gè)元件上方”時(shí)，它可以直接在其它元件上或者也可以存在中間元件。相比之下，當(dāng)元件被稱為“直接在另一個(gè)元件上”或“直接在另一個(gè)元件上方”時(shí)，其中不存在中間元件。也應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦合”到另一個(gè)元件時(shí)，它可以直接連接或耦合到另一個(gè)元件，或者可以存在中間元件。相比之下，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一個(gè)元件時(shí)，其中不存在中間元件。
[0024]在說(shuō)明書(shū)中引用“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等來(lái)指示所描述的實(shí)施例可以包括具體特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)施例可以不必包括該具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這種語(yǔ)句并不必指代相同的實(shí)施例。而且，當(dāng)結(jié)合實(shí)施例對(duì)具體特征、結(jié)構(gòu)或特性進(jìn)行描述時(shí)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，結(jié)合其它無(wú)論是否明確描述的實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或特性是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)的。
[0025]本公開(kāi)內(nèi)容涉及形成半導(dǎo)體器件。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體器件”指已經(jīng)被摻雜的本征半導(dǎo)體材料，也就是說(shuō)，已經(jīng)向其中引入了摻雜劑，從而給其與本征半導(dǎo)體不同的電性質(zhì)。摻雜涉及把摻雜劑原子添加到本征半導(dǎo)體，這改變了本征半導(dǎo)體在熱平衡時(shí)的電子和空穴載流子濃度。非本征半導(dǎo)體中主導(dǎo)載流子濃度決定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類(lèi)型。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件是場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0026]如本文所使用的，“場(chǎng)效應(yīng)晶體管”是其中輸出電流，即，源極-漏極電流由施加到柵極結(jié)構(gòu)的電壓控制的晶體管。場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有三個(gè)端子，即柵極結(jié)構(gòu)、源極區(qū)域和漏極區(qū)域。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“源極”是半導(dǎo)體器件中摻雜區(qū)域，其中多數(shù)載流子流入到溝道中。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“溝道”是柵極結(jié)構(gòu)下面并且在半導(dǎo)體器件源極和漏極之間的區(qū)域，它在半導(dǎo)體器件被接通時(shí)變得導(dǎo)電。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“漏極”意思是半導(dǎo)體器件中位于溝道末端的摻雜區(qū)域，其中載流子通過(guò)該漏極流出晶體管。“柵極結(jié)構(gòu)”意思是用于通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)控制半導(dǎo)體器件的輸出電流(即，載流子在溝道中的流動(dòng))的結(jié)構(gòu)。雖然本公開(kāi)內(nèi)容描述了形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的細(xì)節(jié)，但是本公開(kāi)內(nèi)容并不僅僅局限于這種類(lèi)型的半導(dǎo)體器件，因?yàn)槠渌雽?dǎo)體器件也是預(yù)期的并且在本公開(kāi)內(nèi)容的范圍之內(nèi)。例如，本文所公開(kāi)的方法適用于任何包括柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，包括存儲(chǔ)器器件和邏輯器件。
[0027]硅鍺襯底和鍺襯底在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件的布置中適用于P-型半導(dǎo)體器件。對(duì)于半導(dǎo)體器件，氧化硅柵極電介質(zhì)和氮氧化硅柵極電介質(zhì)通常用作柵極電介質(zhì)。由于襯底中的鍺，避免了采用例如溫度范圍從850°C到1300°C的沉積過(guò)程的高溫沉積過(guò)程，因?yàn)楦邷貢?huì)引起鍺擴(kuò)散，并可能改變硅鍺的化學(xué)計(jì)量。為了避免高溫處理，已經(jīng)采用了低溫化學(xué)氣相沉積，例如采用溫度從600°C到800°C范圍的沉積過(guò)程，來(lái)沉積氧化硅。已經(jīng)確定，用低溫化學(xué)氣相沉積而沉積在含鍺襯底上的氧化物層不是很均勻，例如，通過(guò)低溫化學(xué)氣相沉積而沉積的氧化硅會(huì)具有從0.4人到0.5人范圍變動(dòng)的I西格瑪非均勻度的厚度。這種厚度變化會(huì)導(dǎo)致反型層厚度的變化并且會(huì)引起漏電變化。
[0028]與原子層沉積(ALD)不同的化學(xué)氣相沉積(CVD)是這樣一種沉積過(guò)程:在高于室溫的溫度(25°C到900°C)下由于氣態(tài)反應(yīng)物之間的化學(xué)反應(yīng)而形成沉積物種；其中該反應(yīng)的固態(tài)產(chǎn)物沉積在膜、涂層或固態(tài)產(chǎn)物要形成的層的表面上。在化學(xué)氣相沉積中，期望的層由氣化金屬前體化合物和在沉積室中使用的任意反應(yīng)氣體沉積在襯底上，無(wú)需分離反應(yīng)成分。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，本公開(kāi)內(nèi)容提供了利用原子層沉積(ALD)過(guò)程在含鍺襯底的頂上形成氧化硅層的方法，該方法避免了含鍺襯底的表面上的氧化鍺(GeO)的形成。在有些實(shí)施例中，通過(guò)在不形成或基本消除氧化鍺(GeO)的情況下用原子層沉積來(lái)沉積氧化硅，本文所公開(kāi)的方法克服了利用低溫化學(xué)氣相沉積在含鍺襯底上所沉積的氧化硅層厚度的變化性。
[0030]本文所使用的“原子層沉積”(ALD)這樣一種指氣相沉積過(guò)程:其中在沉積室中進(jìn)行多個(gè)連續(xù)的沉積循環(huán)。通常，在每一個(gè)循環(huán)期間金屬前體被化學(xué)吸附到襯底表面；過(guò)多的前體被清除出；引入后續(xù)前體和/或反應(yīng)氣體與化學(xué)吸附的層進(jìn)行反應(yīng)；并且去除多余的反應(yīng)氣體(如果使用了)及副產(chǎn)物。如本文所使用的“化學(xué)吸附”以及“化學(xué)吸附的”指氣化的反應(yīng)性前體化合物在沉積表面上的化學(xué)吸附。由于以與普通化學(xué)鍵強(qiáng)度相當(dāng)?shù)母呶侥?>30千卡/摩爾)為特征的相對(duì)強(qiáng)的結(jié)合力，吸附的物質(zhì)不可逆地結(jié)合到沉積表面。化學(xué)吸附的物質(zhì)限于在沉積表面上形成單層。
[0031]在原子層沉積中，一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)性前體化合物被交替地引入(例如，脈動(dòng))到沉積室并且化學(xué)吸附到沉積表面上。反應(yīng)性前體化合物每一次順序引入通常是通過(guò)惰性載氣吹掃進(jìn)行分離的。每一次前體化合物協(xié)同反應(yīng)向先前沉積的層增加一個(gè)新原子層以形成積累的固體層。重復(fù)該循環(huán)，通常幾百次，以逐漸形成所期望的層厚度。但是，應(yīng)當(dāng)理解，原子層沉積可以使用一種前體化合物和一種反應(yīng)氣體。與一個(gè)循環(huán)的化學(xué)汽相淀積過(guò)程相比，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的多循環(huán)原子層沉積過(guò)程通過(guò)自限制層的增長(zhǎng)并且通過(guò)反應(yīng)成分的分離來(lái)最小化有害氣相反應(yīng)而允許提高對(duì)層厚度的控制。
[0032]通常，原子層沉積是自限制性的(在每個(gè)反應(yīng)循環(huán)中沉積的膜材料量是恒定的)、順序的表面化學(xué)過(guò)程，該化學(xué)過(guò)程把材料的保形薄膜沉積到不同組合物的沉積表面上。原子層沉積在化學(xué)上類(lèi)似于化學(xué)氣相沉積，不同的是原子層沉積反應(yīng)把化學(xué)氣相沉積反應(yīng)分為兩個(gè)一半的反應(yīng)，使前體材料在反應(yīng)期間保持分離。
[0033]在有些實(shí)施例中，根據(jù)本文所公開(kāi)的方法通過(guò)原子層沉積而沉積的氧化硅層具有小于0.2人的I西格瑪非均勻度的厚度。因此，當(dāng)與利用化學(xué)氣相沉積而沉積的氧化硅層相比，通過(guò)提供在含鍺襯底上覆蓋更均勻沉積的氧化硅層，本公開(kāi)內(nèi)容在有些實(shí)施例中提供了對(duì)反型層厚度均勻性的改進(jìn)并且減少了漏電。因此，由于本文所公開(kāi)的方法減少了氧化硅層厚度的變化，所以在有些實(shí)施例中，本公開(kāi)內(nèi)容減少了反型層厚度的變化并且減少了半導(dǎo)體器件中的漏電。
[0034]圖1是描繪用高溫原子層沉積過(guò)程在含鍺襯底上形成氧化硅層的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖?！案邷亍币馕吨练e過(guò)程的溫度范圍從375°C到450°C。應(yīng)當(dāng)注意，圖1僅僅描繪了形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟，它并不是要把本公開(kāi)內(nèi)容限制到圖1中所包括的步驟。
[0035]在形成氧化硅層之前，該方法可以從步驟10開(kāi)始該步驟鈍化，即，在含鍺襯底5的上表面SI上形成鈍化層6，如圖2所繪出的。在一個(gè)實(shí)施例中，圖2中所繪的含鍺襯底5可以是具有大于25at.% (原子百分比)鍺含量和小于75at.%硅含量的硅鍺襯底。在另一個(gè)實(shí)施例中，含鍺襯底5可以具有大于50at.%鍺含量和小于50at.%娃含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，含鍺襯底5可以是基本上100%鍺的襯底。例如，含鍺襯底5可以具有大于99at.%的鍺含量。在另一個(gè)例子中，含鍺襯底5可以具有IOOat.%的鍺含量。在一個(gè)實(shí)施例中，含鍺襯底5的厚度可以是從IOym到Imm的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，含鍺襯底5的厚度可以是從150 μ m到700 μ m的范圍。應(yīng)當(dāng)注意，以上提供的含鍺襯底5的厚度僅僅是為了說(shuō)明的目的，并不是要限制本公開(kāi)內(nèi)容。
[0036]可以把含鍺襯底5摻雜成η-型或P-型導(dǎo)電性，或者可以是本征半導(dǎo)體層。如本文所使用的，“P-型”指把雜質(zhì)添加到本征半導(dǎo)體以建立價(jià)電子(即空穴)的缺陷。如本文所使用的，“η-型”指雜質(zhì)的添加有助于自由電子進(jìn)入本征半導(dǎo)體。提供含鍺襯底5導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜劑可以通過(guò)原位摻雜過(guò)程引入。術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)電類(lèi)型”表示P-型或η-型摻雜劑。
[0037]圖2中說(shuō)明的鈍化層6可以在375°C到450°C范圍的沉積溫度中通過(guò)原子層沉積來(lái)形成。如圖2中所繪出的，在某些采用高溫原子層沉積過(guò)程的實(shí)施例中，在氧化硅層沉積之前，在含鍺襯底的上表面SI上形成由氧化硅鍺(SiGeO)組成的鈍化層6。在這個(gè)實(shí)施例中，沉積溫度使氧化鍺(GeO)從含鍺襯底5的表面揮發(fā)?！皳]發(fā)”意味著把氧化鍺從固體轉(zhuǎn)化為蒸氣，即，氣體形式，并且從含鍺襯底5的表面去除。在一個(gè)例子中，使氧化鍺從含鍺襯底5揮發(fā)的沉積溫度在400°C到425°C的范圍。
[0038]在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)高溫ALD過(guò)程形成的鈍化層6由氧化硅鍺(SiGeO)組成，其中鈍化層6具有從30 %到40 %范圍的硅含量、從I %到5 %范圍的鍺含量和從60 %到70 %范圍的氧含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6由氧化硅鍺(SiGeO)組成，其中鈍化層6具有從30%到35%范圍的硅含量、從1%到3%范圍的鍺含量和從60%到63%范圍的氧含量。由氧化硅鍺組成的鈍化層6的厚度可以是從0.1nm到0.5nm的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6的厚度是從0.1nm到0.2nm的范圍。
[0039]參考圖3，在含鍺襯底5表面SI上存在的鈍化層6的頂上形成氧化硅層7。氧化硅層7通過(guò)與形成鈍化層6相同的高溫ALD過(guò)程形成。氧化硅層7的ALD可以包括沉積前體，其中沉積前體選自乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)、三乙烯基甲氧基硅烷(TVMOS)、四(二甲基氨基)硅烷(TKDMAS)、三(二甲基氨基)硅烷(TDMAS)、(N，N 二甲基氨基三甲基硅胺)DMATMS、BTBAS (二(叔丁基)硅烷)及其組合。也可以采用其它前體。[0040]通過(guò)原子層沉積而沉積的氧化硅層7可以具有從20%到40%范圍的硅含量和從50%到70%范圍的氧含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，硅含量范圍從25%到30%并且氧含量范圍從70%到75%。氧化硅層7的厚度可以是從0.1nm到50nm的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7的厚度可以是從0.1nm到0.4nm的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7的厚度跨含鍺襯底5的整個(gè)寬度上都是均勻的。
[0041 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7與由氧化硅鍺組成的鈍化層6直接接觸，其中硅鈍化層6與含鍺襯底5的上表面SI直接接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7和下面含鍺襯底5的上表面SI之間的界面沒(méi)有氧化鍺。沒(méi)有氧化鍺意味著氧化鍺被全部去除。通過(guò)從含鍺襯底5的表面SI上基本消除氧化鍺，與在其上存在氧化鍺的含鍺襯底5的頂上形成的氧化硅層相比，在鈍化層6上形成的氧化硅層7是基本上均勻的。具體而言，在一個(gè)實(shí)施例中，在含鍺襯底5的基本上不含氧化鍺的表面上形成的氧化硅層7的厚度具有小于0.2 Λ的I西格瑪非均勻度。
[0042]參考圖1的步驟20和圖4中所繪的結(jié)構(gòu)，在氧化硅層7上形成高-k柵極電介質(zhì)層
8。術(shù)語(yǔ)“高_(dá)k”表示比氧化硅的介電常數(shù)大的介電常數(shù)。例如，高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8在室溫(例如，20°C到25°C)和大氣壓力(例如，Iatm)下通常具有4.0或者大于4.0的介電常數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8在室溫和大氣壓力下具有7.0或者大于7.0的介電常數(shù)。在還有一個(gè)實(shí)施例中，高-k柵極電介質(zhì)層8在室溫和大氣壓力下具有10.0或者更大的介電常數(shù)。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8是基于鉿(Hf)的電介質(zhì)。在有些實(shí)施例中，提供高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8的基于鉿(Hf)的電介質(zhì)可以是氧化鉿(HfO2),硅酸鉿(HfSiOx)、鉿氮氧化硅(HfSiON)中的一層或其多層。在有些實(shí)施例中，提供高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8的基于Hf的電介質(zhì)包括HfO2和ZrO2的混合物。應(yīng)當(dāng)注意，以上用于高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8的化合物的提供僅僅是為了說(shuō)明的目的，并不是要限制本公開(kāi)內(nèi)容。高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8的物理厚度可以是從0.5nm到IOnm的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8的物理厚度可以是從0.5nm到3nm的范圍。
[0044]在一個(gè)實(shí)施例中，高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8可以利用化學(xué)氣相沉積或原子層沉積過(guò)程進(jìn)行沉積。在其中高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8是利用化學(xué)氣相沉積進(jìn)行沉積的實(shí)施例中，化學(xué)氣相沉積過(guò)程可以選自由以下組成的組:常壓CVD (APCVD)、低壓CVD (LPCVD)和等離子體增強(qiáng)的CVD (EPCVD)、金屬-有機(jī)CVD (MOCVD)及其組合。在其中高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8由氧化鉿(HfO2)組成的一個(gè)實(shí)施例中，該氧化鉿可以通過(guò)如下的MOCVD來(lái)形成:鉿四丁酯(Hf-前體)從70mg/m到90mg/m范圍的流速和O2從250sccm到350sccm的范圍的流速。在0.3托(Torr)和0.5Torr之間的腔室壓力以及400°C和500°C之間的沉積溫度發(fā)生氧化鉿的沉積。在其中高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8是由硅酸鉿組成的另一個(gè)實(shí)施例中，該硅酸鉿是通過(guò)如下MOCVD形成的:前體鉿四丁酯以70mg/m和90mg/m之間的流速、O2以25sccm和IOOsccm之間的流速、和SiH4以20sccm和60sccm之間的流速；在0.3Torr和0.5Torr之間的腔室壓力；以及在400°C和500°C之間的沉積溫度。
[0045]參考圖1和5，該方法可以在步驟30繼續(xù)，步驟30在含鍺襯底5的溝道部分上形成柵極結(jié)構(gòu)9。術(shù)語(yǔ)“柵極結(jié)構(gòu)”意思是用來(lái)控制諸如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的半導(dǎo)體器件的輸出電流(即，載流子在溝道中的流動(dòng))的結(jié)構(gòu)，并且包括至少一個(gè)柵極導(dǎo)體和至少一個(gè)柵極電介質(zhì)。“溝道”是在隨后形成的源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間的柵極結(jié)構(gòu)9下面的含鍺襯底5的部分。柵極結(jié)構(gòu)9可以包括在由高-k柵極電介質(zhì)層8、氧化硅層7和鈍化層6組成的電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11。
[0046]柵極導(dǎo)體11可以包括任何導(dǎo)電材料，包括但不限于，多晶娃、諸如W、Pt、Ru、Ir、Rh、Mo、Ni和Re的導(dǎo)電的基本金屬、包括上述導(dǎo)電基礎(chǔ)金屬的至少一種的合金、包括上述導(dǎo)電基礎(chǔ)金屬的至少一種的硅化物及其組合。柵極導(dǎo)體11可以通過(guò)諸如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積(PVD)或原子層沉積的沉積過(guò)程來(lái)形成。
[0047]在其中柵極導(dǎo)體11是利用化學(xué)氣相沉積進(jìn)行沉積的實(shí)施例中，化學(xué)氣相沉積過(guò)程可以選自由以下組成的組:常壓CVD(APCVD)、低壓CVD(LPCVD)和等離子體增強(qiáng)的CVD(EPCVD)、金屬-有機(jī)CVD(MOCVD)及其組合。在其中柵極導(dǎo)體11是由多晶硅組成的有些實(shí)施例中，硅前體可以是硅烷(SiH4)或二氯甲硅烷(SiCl2H2)15在其中柵極導(dǎo)體11是由多晶硅組成的實(shí)施例中，多晶硅可以是在原位(in-situ)用η-型或P-型摻雜劑。在原位摻雜中，也可以把摻雜劑前體添加到沉積環(huán)境。在有些實(shí)施例中，可以用PH3、AsH3、B2H6氣體分別作為P、As或B摻雜劑的來(lái)源。
[0048]然后，可以利用光刻和蝕刻過(guò)程對(duì)提供鈍化層6、氧化硅層7、高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8和柵極導(dǎo)體11的材料層進(jìn)行圖案化和蝕刻以提供柵極結(jié)構(gòu)9。具體地，通過(guò)把光刻膠層施加到要被蝕刻的表面、把光刻膠層曝光于輻射的圖案，然后利用光刻膠顯影劑把圖案顯影到光刻膠中，從而產(chǎn)生圖案。一旦光刻膠層的圖案化完成，那么被圖案化的光刻膠覆蓋的部分被保護(hù)住，而曝光的區(qū)域則利用去除未受保護(hù)區(qū)域的選擇性蝕刻過(guò)程被去除。蝕刻過(guò)程可以是諸如反應(yīng)離子蝕刻(RIE)的各向異性蝕刻。
[0049]參考圖1和5，該方法可以在步驟40繼續(xù)，步驟40在含鍺襯底5的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14。可以把源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14摻雜成η-型或P-型導(dǎo)電性。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)電類(lèi)型”表示摻雜劑區(qū)域是P-型或η-型。如本文所使用的，“P-型”指把雜質(zhì)添加到本征半導(dǎo)體以建立價(jià)電子的缺陷。在含硅的襯底中，η-型摻雜劑即雜質(zhì)的例子包括但不限于，硼、鋁、鎵和銦。如本文所使用的，“η-型”指雜質(zhì)的添加有助于自由電子進(jìn)入本征半導(dǎo)體。在含硅的襯底中，η-型摻雜劑即雜質(zhì)的例子包括但不限于銻、砷和磷。決定源極區(qū)域和漏極區(qū)域13、14的導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜劑可以利用離子注入來(lái)引入。盡管源極區(qū)域和漏極區(qū)域13、14被描述為在含鍺襯底5中形成，但是也預(yù)期了其中源極區(qū)域和漏極區(qū)域13、14是由存在于含鍺襯底5的上表面SI上的外延生長(zhǎng)和原位摻雜的半導(dǎo)體材料提供的凸起的源極區(qū)域和漏極區(qū)域的實(shí)施例。在有些實(shí)施例中，在形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域13、14之前，可以與柵極結(jié)構(gòu)9的側(cè)壁直接接觸地形成一組間隔物
12?？梢岳瞄g隔物12決定要注入含鍺襯底5中的摻雜劑的位置。在有些實(shí)施例中，間隔物12具有從2.0nm到15.0nm范圍的寬度。
[0050]圖6是描繪形成半導(dǎo)體器件的方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖，其中該方法包括在含氨預(yù)烘培之后在含鍺襯底上形成氧化硅層。應(yīng)當(dāng)注意，圖6僅僅繪出了用包括含氨預(yù)烘培的處理序列形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟，它并不是要把本公開(kāi)內(nèi)容僅僅限制在圖6所包括的步驟中。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可以在步驟50開(kāi)始，該步驟鈍化，即，用含氨預(yù)烘培在含鍺襯底5的上表面SI上形成鈍化層6。在一個(gè)實(shí)施例中，如在圖2中繪出的，氨烘培在含鍺襯底5的沉積表面SI上形成由氮化硅電介質(zhì)組成的鈍化層6。[0051]在圖2-5中繪出的結(jié)構(gòu)適用于描述與圖6的流程圖中的所述方法一致的本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例。具體而言，參考圖6所繪流程圖進(jìn)行描述的實(shí)施例的含鍺襯底5類(lèi)似于以上參考圖1所繪流程圖進(jìn)行描述的含鍺襯底5。因此，上述參考圖1對(duì)含鍺襯底5的描述適用于參考圖6進(jìn)行描述的含鍺襯底5。
[0052]通過(guò)與圖6中流程圖一致的方法形成的鈍化層6可以由氮化硅組成，如通過(guò)含氨預(yù)烘培所形成的鈍化層那樣，并因此區(qū)別于通過(guò)圖1中所繪流程圖產(chǎn)生的鈍化層6。通過(guò)圖1中流程圖的方法產(chǎn)生的鈍化層6由硅鍺氧化物組成，如通過(guò)上述高溫原子層沉積過(guò)程形成的鈍化層那樣。
[0053]在一個(gè)實(shí)施例中，含氨預(yù)烘培包括基本上沒(méi)有氧氣(O2)的氨氣(NH3)。在一個(gè)實(shí)施例中，含氨預(yù)烘培的氣體環(huán)境全部由氨氣組成，即，含氨預(yù)烘培由100%的氨氣組成。在其它實(shí)施例中，含氨預(yù)烘培由氨氣和諸如氫氣(H2)的惰性載氣組合組成。含氨預(yù)烘培的溫度可以是從350°C到850°C的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，含氨預(yù)烘培的溫度可以是從400°C到8000C的范圍。在有些實(shí)施例中，可以把含氨預(yù)烘培的氨氣以5SCCm到50SCCm范圍的流速弓I入到沉積室。通常的NH3流是在5sccm到20sccm的范圍內(nèi)，而腔室壓力在2Torr到IOTorr的范圍。
[0054]通過(guò)含氨預(yù)烘培形成的鈍化層6具有氮化硅成分。在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6的氮化硅具有85%到90%范圍的硅含量和10%到15%范圍的氮含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6的氮化硅具有90%到95%范圍的硅含量和5%到10%范圍的氮含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6的氮化硅具有90%到97%范圍的硅含量和3%到10%范圍的氮含量。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖6中所繪處理流程形成的氮化硅的鈍化層6可以具有從0.5nm到Inm范圍的厚度。
[0055]參考圖3和6，在隨后的步驟60中，通過(guò)原子層沉積在含鍺襯底5的表面SI上存在的氮化硅的鈍化層6上沉積氧化硅層7。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7與由氮化硅組成的鈍化層6直接接觸，其中氮化硅的鈍化層6與含鍺襯底5的上表面SI直接接觸。類(lèi)似于參考圖1所繪的高溫原子層沉積過(guò)程進(jìn)行描述的實(shí)施例，圖6所繪的處理流程可以直接在鈍化層6上形成氧化硅層7，其中氧化硅層7和含鍺襯底5的上表面SI之間的界面沒(méi)有氧化鍺。通過(guò)從含鍺襯底5的表面SI上基本消除氧化鍺，與包括在其上存在的氧化鍺的含鍺襯底5的頂上形成的氧化硅層相比，該氧化硅層7的厚度基本是均勻的。具體而言，在一個(gè)實(shí)施例中，在含鍺襯底5的基本上不含氧化鍺的表面上形成的氧化硅層7的厚度具有小于
0.2人的I西格瑪非均勻度。
[0056]參考圖6，類(lèi)似于以上參考圖1進(jìn)行描述的實(shí)施例，氧化硅層7的原子層沉積可以包括沉積前體，其中沉積前體選自由以下組成的組:乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)、三乙烯基甲氧基硅烷(TVMOS)、四(二甲基氨基)硅烷(TKDMAS)、三(二甲基氨基)硅烷(TDMAS)、(N，N 二甲基氨基三甲基硅胺)DMATMS、BTBAS (二(叔丁基)硅烷)及其組合。也可以采用其它前體。沉積前體可以跨含鍺襯底5以0.1sccm到Isccm范圍的流速流動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，沉積前體可以跨含鍺襯底5以0.3sccm到0.5sccm范圍的流速流動(dòng)。
[0057]在采用氨氣預(yù)烘培來(lái)鈍化含鍺襯底5的表面的本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例中，用于形成氧化硅層7的原子層沉積過(guò)程的溫度可以是從室溫(例如，20°C到25°C )到600°C的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，在圖6所公開(kāi)的方法的步驟60中，采用的原子層沉積過(guò)程的溫度可以是從200°C到400°C的范圍。在其中含氨預(yù)烘培鈍化的含鍺襯底5的上表面SI例如形成含鍺襯底5的氮化硅的鈍化層6的實(shí)施例中，用于形成氧化硅層7的原子層沉積過(guò)程的沉積溫度可以小于用于形成上述參考圖1的氧化硅層7的高溫原子層沉積過(guò)程的溫度。
[0058]通過(guò)原子層沉積而沉積的氧化硅層7可以具有從30%到40%范圍的硅含量和從60%到70%范圍的氧含量。氧化硅層7的厚度可以是從Inm到IOnm的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7的厚度可以是1.5nm到3.5nm的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7的厚度在跨含鍺襯底5的整個(gè)寬度上都是均勻的。
[0059]在圖6所繪處理流程的步驟70中，如在圖4中所繪出的，高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8在氧化硅層7上形成。在圖6所繪處理流程中形成的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8類(lèi)似于上述用于圖6中所繪處理流程的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8。因此，以上參考圖1和4的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8的描述適用于在圖6所繪處理流程中參考的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8。
[0060]在圖6所繪處理流程的步驟80中，如在圖5中所繪出的，柵極結(jié)構(gòu)9在含鍺襯底5的溝道部分上形成，其中柵極結(jié)構(gòu)9包括在由高-k柵極電介質(zhì)層8、氧化硅層7和由氮化硅組成的鈍化層6組成的電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11。在圖6所繪處理流程中形成的所述至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9類(lèi)似于上述用于圖1中所繪處理流程的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9。因此，以上參考圖1和5的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9的描述適用于在圖6所繪處理流程中參考的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9。
[0061]在圖6所繪處理流程的步驟90中，如在圖5中所繪出的，源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14在含鍺襯底5的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成。在圖6所繪處理流程中形成的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14類(lèi)似于上述用于圖1中所繪處理流程的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14。因此，以上參考圖1和5的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14的描述適用于在圖6所繪處理流程中參考的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14。
[0062]圖7是描繪形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，其中該方法包括在含氮退火之后在含鍺襯底上形成氧化硅層。應(yīng)當(dāng)注意，圖7僅僅繪出了包括含氮退火的形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟，這并不是要把本公開(kāi)內(nèi)容限制到僅僅在圖7所包括的步驟中。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可以在步驟100開(kāi)始，該步驟鈍化，即，利用含氮退火在含鍺襯底5的上表面SI上形成鈍化層6。在一個(gè)實(shí)施例中，如在圖2中所繪出的，含氮退火在含鍺襯底5的沉積表面SI上形成由氮氧化硅電介質(zhì)組成的鈍化層6。在圖2-5中繪出的結(jié)構(gòu)適用于描述與圖7流程圖中描述的方法一致的本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例。具體而言，參考圖7所繪流程圖進(jìn)行描述的實(shí)施例的含鍺襯底5類(lèi)似于以上參考圖1所繪流程圖進(jìn)行描述的含鍺襯底5。因此，以上參考圖1的含鍺襯底5的描述適用于參考圖7描述的含鍺襯底
5。通過(guò)與圖7中流程圖一致的、包括含氮退火的方法形成的鈍化層6可以由氮化硅組成，并因此區(qū)別于通過(guò)上述參考圖1和6中所繪流程圖的方法產(chǎn)生的鈍化層6。
[0063]在一個(gè)實(shí)施例中，含氮退火包括一氧化二氮(N2O)氣體。在一個(gè)實(shí)施例中，含氮退火的氣體環(huán)境全部都由一氧化二氮?dú)怏w組成，即，含氮退火由100%—氧化二氮組成。在其它實(shí)施例中，含氮退火由一氧化二氮?dú)怏w和諸如氫氣(H2)和氮?dú)?N2)的惰性載氣組合組成。含氮退火的溫度可以是350°C到850°C的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，含氮退火的溫度可以是400°C到800°C的范圍。在有些實(shí)施例中，可以把含氮退火的一氧化二氮?dú)怏w以IOsccm到lOOOOsccm范圍的流速引入到沉積室。
[0064]在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)含氮退火形成的鈍化層6具有氮氧化硅成分。在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6的氮氧化硅具有20%到30%范圍的硅含量、65%到75%范圍的氧含量以及5%到10%范圍的氮含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6的氮氧化硅具有30%到40%范圍的娃含量、5%到10%范圍的氧含量以及5%到10%范圍的氮含量。在還有一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層6的氮氧化硅具有20 %到30 %范圍的硅含量、40 %到60 %范圍的氧含量以及2 %到3%范圍的氮含量。根據(jù)圖7中所繪處理流程形成的氮氧化硅的鈍化層6可以具有0.5nm到Inm范圍的厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，氮氧化娃的鈍化層6可以具有0.4nm到0.7nm范圍的厚度。
[0065]參考圖3和7，在隨后的步驟110中，通過(guò)原子層沉積在含鍺襯底5的表面SI上存在的氮氧化硅的鈍化層6上沉積氧化硅層7。類(lèi)似于參考圖1所繪高溫原子層沉積過(guò)程和圖6所繪包括含氨預(yù)烘培的原子層沉積過(guò)程進(jìn)行描述的實(shí)施例，圖7所繪的處理流程可以直接在鈍化層6上形成氧化硅層7，其中氧化硅層7和含鍺襯底5的上表面SI之間的界面沒(méi)有氧化鍺。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7與由氮氧化硅組成的鈍化層6直接接觸，其中氮氧化硅的鈍化層6與含鍺襯底5的上表面SI直接接觸。通過(guò)用含氮退火從含鍺襯底5的表面SI上基本消除氧化鍺，與包括在其上存在的氧化鍺的含鍺襯底5的頂上形成的氧化硅層相比，原子層沉積形成的氧化硅層7的厚度基本是均勻的。在一個(gè)實(shí)施例中，在含鍺襯底5的基本上不含氧化鍺(GeO)的表面上通過(guò)采用含氮退火的原子層沉積過(guò)程形成的氧化硅層7的厚度具有小于0.2人的I西格瑪非均勻度。
[0066]參考圖7，類(lèi)似于以上參考圖1進(jìn)行描述的實(shí)施例，氧化硅層7的原子層沉積可以包括沉積前體，其中沉積前體選自由以下組成的組:乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)、三乙烯基甲氧基硅烷(TVMOS)、四(二甲基氨基)硅烷(TKDMAS)、三(二甲基氨基)硅烷(TDMAS)、(N，N 二甲基氨基三甲基硅胺)DMATMS、BTBAS (二(叔丁基)硅烷)及其組合。沉積前體可以跨含鍺襯底5以0.3sccm到Isccm范圍的流速流動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，沉積前體可以跨含鍺襯底5以0.3sccm到0.5sccm范圍的流速流動(dòng)。
[0067]在采用含氮退火來(lái)鈍化含鍺襯底5的表面的本公開(kāi)內(nèi)容實(shí)施例中，用于形成氧化硅層7的原子層沉積過(guò)程的溫度可以是從室溫(例如，20°C到25°C )到600°C的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，在圖7所公開(kāi)的方法的步驟110中，采用的原子層沉積過(guò)程的溫度可以是從200°C到400°C的范圍。在其中含氮退火鈍化含鍺襯底5的上表面SI例如形成含鍺襯底5的氮氧化硅的鈍化層6的實(shí)施例中，用于形成氧化硅層7的原子層沉積過(guò)程的沉積溫度可以小于用于形成上述參考圖1的氧化硅層7的高溫原子層沉積過(guò)程的溫度。
[0068]根據(jù)圖7的通過(guò)原子層沉積而沉積的氧化硅層7可以具有從30%到40%范圍的硅含量和從60 %到70 %范圍的氧含量。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7的厚度可以是從0.1nm到IOnm的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅層7的厚度在跨含鍺襯底5的整個(gè)寬度上都是均勻的。
[0069]如在圖4中所繪出的，在圖7所繪處理流程的步驟120中，高-k柵極電介質(zhì)層8在氧化硅層7上形成。在圖7所繪處理流程中形成的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8類(lèi)似于上述用于圖1中所繪處理流程的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8。如在圖5中所繪出的，在圖7所繪處理流程的步驟130中，柵極結(jié)構(gòu)9在含鍺襯底5的溝道部分上形成，其中柵極結(jié)構(gòu)9包括在由高-k柵極電介質(zhì)層8、氧化硅層7和由氮化硅組成的鈍化層6組成的電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11。在圖7所繪處理流程中形成的所述至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9類(lèi)似于上述用于圖1中所繪處理流程的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9。如在圖5中所繪出的，在圖7所繪處理流程的步驟140中，源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14在含鍺襯底5的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成。在圖7所繪處理流程中形成的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14類(lèi)似于上述用于圖1中所繪處理流程的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14。
[0070]圖8是描繪形成半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，其中該方法包括在包括硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的襯底上形成包括高_(dá)k柵極電介質(zhì)層的柵極結(jié)構(gòu)。已經(jīng)確定原子層沉積形成的氧化硅在硅上具有與在含鍺材料上不同的生長(zhǎng)速率。因此，在包括硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的襯底上通過(guò)氧化硅原子層沉積的均厚(blanket)沉積導(dǎo)致在襯底的硅區(qū)域上沉積的氧化硅層部分與在襯底的含鍺區(qū)域上沉積的氧化硅層部分之間沉積的氧化硅的厚度變化。在一個(gè)實(shí)施例中，為克服由于襯底的硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的不同成分導(dǎo)致的厚度變化，首先通過(guò)化學(xué)氣相沉積在襯底的硅區(qū)域和含鍺區(qū)域上進(jìn)行氧化硅層的均厚沉積。此后，在有些實(shí)施例中，可以通過(guò)原子層沉積而在已通過(guò)化學(xué)氣相沉積在襯底的硅區(qū)域和含鍺區(qū)域上兩者沉積的氧化硅層上沉積均勻厚度的氧化硅層。
[0071]如圖9中所繪出的，在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可以從步驟150開(kāi)始，該步驟提供包括硅區(qū)域310和含鍺區(qū)域320的襯底300。襯底300可以是由硅組成的體半導(dǎo)體襯底。例如，硅的體半導(dǎo)體襯底可以由大于99%的硅組成，例如100%的硅。在其它實(shí)施例中，襯底300可以是絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)襯底(未示出)，包括覆蓋在掩埋電介質(zhì)層上面的絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)層，其中該掩埋的電介質(zhì)層在基礎(chǔ)半導(dǎo)體層的上方。
[0072]在一個(gè)實(shí)施例中，可以利用沉積、光刻、蝕刻和外延生長(zhǎng)過(guò)程在體半導(dǎo)體襯底中形成含鍺區(qū)域320。具體而言，可以在初始襯底300的提供半導(dǎo)體襯底的硅區(qū)域310的部分上方形成塊狀掩膜(未示出)。該塊狀掩膜可以包括已圖案化的光刻膠層。具體地，通過(guò)把光刻膠層施加到要被蝕刻的表面、把光刻膠曝光于輻射的圖案、然后利用光刻膠顯影劑把圖案顯影到光刻膠中，從而產(chǎn)生圖案化的光刻膠層。一旦該光刻膠的圖案化完成，那么被圖案化的光刻膠覆蓋的部分(也稱作塊狀掩膜)被保護(hù)，而曝光的區(qū)域則利用去除未受保護(hù)區(qū)域的選擇性蝕刻過(guò)程被去除。在一個(gè)實(shí)施例中，襯底300的曝光部分是用諸如反應(yīng)離子蝕刻(RIE)的各向異性蝕刻進(jìn)行蝕刻的。
[0073]在襯底300上表面的凹陷之后，然后在襯底300的被蝕刻的表面上外延形成含鍺半導(dǎo)體層，其中該含鍺半導(dǎo)體層提供襯底300的含鍺區(qū)域320。術(shù)語(yǔ)“外延生長(zhǎng)和/或沉積”和“外延形成”意思是在半導(dǎo)體材料的沉積表面上半導(dǎo)體材料的生長(zhǎng)，其中用生長(zhǎng)法生產(chǎn)的半導(dǎo)體材料具有與沉積表面的半導(dǎo)體材料相同的晶體特征。在外延沉積過(guò)程中，通過(guò)源氣體提供的化學(xué)反應(yīng)物受控制，并且系統(tǒng)參數(shù)被設(shè)置成使得到達(dá)半導(dǎo)體襯底的沉積表面的沉積原子帶有足夠的能量在表面上移動(dòng)并把自己定位到沉積表面的原子的晶體排列中。因此，在{100}晶體表面上沉積的外延薄膜將采用{100}定位。另一方面，如果晶片表面可能由于注入的原因具有非晶表面層，那么沉積原子沒(méi)有要對(duì)齊的表面，從而導(dǎo)致形成多晶硅而不是單晶硅。用于外延硅沉積的溫度通常是從550°C到900°C的范圍。盡管較高的溫度通常導(dǎo)致更快的沉積，但是更快的沉積會(huì)導(dǎo)致晶體缺陷和薄膜開(kāi)裂。
[0074]可以使用許多不同的來(lái)源用于外延的鍺的沉積。在有些實(shí)施例中，用于鍺的外延生長(zhǎng)的含鍺氣體來(lái)源包括鍺烷(GeH4)、乙鍺烷(Ge2H6)、鹵代鍺烷(halogermane)、二氯鍺烷(dichlorogermane)、三氯錯(cuò)燒(trichlorogermane)、四氯錯(cuò)燒(tetrachlorogermane)及其組合。
[0075]當(dāng)含鍺區(qū)域320還包括硅時(shí)，硅可以通過(guò)含硅的氣體源引入到外延生長(zhǎng)的材料，其中含硅的氣體源選自由以下組成的組:娃烷(SiH4)、乙硅烷(Si2H6)、丙硅烷(Si3H8)、四硅烷(Si4Hltl)、六氯二硅烷(Si2Cl6)、四氯硅烷(SiCl4)、二氯硅烷(Cl2SiH2)、三氯硅烷(Cl3SiH)、甲基硅烷((CH3)的 SiH3)、二甲基硅烷((CH3)2SiH2)、乙基硅烷((CH3CH2) SiH3)、甲基乙硅烷((CH3)Si2H5)、二甲基二硅烷((CH3)2Si2H4)、六甲基二娃燒((CH3)6Si2)及其組合。
[0076]在襯底300的含鍺區(qū)域320的形成期間，襯底300的硅區(qū)域310通常被塊狀掩膜保護(hù)。在含鍺區(qū)域320的形成之后，可以去除在半導(dǎo)體襯底的硅區(qū)域310上存在的塊狀掩膜。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底的硅區(qū)域310是沒(méi)有鍺的。在一個(gè)實(shí)施例中，硅區(qū)域310由大于99%的硅組成，例如，硅區(qū)域310可以由100%的硅組成。
[0077]在一個(gè)實(shí)施例中，含鍺區(qū)域320可以由具有大于25at.%鍺含量及小于75at.%硅含量的硅鍺組成。在另一個(gè)實(shí)施例中，含鍺區(qū)域320可以具有大于50at.%的鍺含量和小于50at.%的硅含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，含鍺區(qū)域320可以是基本上IOOat.%的鍺。例如，含鍺區(qū)域320可以具有大于99at.%的鍺含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，含鍺區(qū)域320可以具有IOOat.%的鍺含量。在一個(gè)實(shí)施例中，含鍺區(qū)域320的厚度可以是從ΙΟμπι到Imm的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，含鍺區(qū)域320的厚度可以是從150μπι到700 μ m的范圍。
[0078]如圖10中所繪出的，在圖8中所繪處理流程的步驟160中，通過(guò)化學(xué)氣相沉積在襯底300的硅區(qū)域310和含鍺區(qū)域320的上表面上沉積第一氧化硅層330。用于形成第一氧化硅層330的化學(xué)氣相沉積過(guò)程可以選自由以下組成的組:常壓CVD(APCVD)、低壓CVD(LPCVD)和等離子增強(qiáng)的CVD(EPCVD)、金屬-有機(jī)CVD(MOCVD)及其組合。第一氧化硅層330的厚度可以具有從0.1nm到7nm范圍的厚度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一氧化硅層330的厚度可以具有從0.2nm到0.3nm范圍的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，第一氧化硅層330的厚度跨整個(gè)襯底300的寬度上是均勻的。
[0079]如圖11中所繪出的，在圖8中所繪處理流程的步驟170中，通過(guò)原子層沉積在第一氧化硅層330上沉積第二氧化硅層340。第二氧化硅層340可以利用參考圖1所繪流程圖描述的高溫原子層沉積過(guò)程進(jìn)行沉積。在另一個(gè)實(shí)施例中，如以上參考圖6描述的，第二氧化硅層340可以通過(guò)利用含氨烘培的原子層沉積進(jìn)行沉積。在還有一個(gè)實(shí)施例中，如以上參考圖7描述的，第二氧化硅層340可以通過(guò)利用含氮退火的原子層沉積進(jìn)行沉積。第二氧化硅層340的厚度可以是從0.1nm到0.8nm的范圍。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二氧化硅層340的厚度可以是從0.2nm到0.35nm的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，第二氧化硅層340的厚度可以跨襯底300整個(gè)寬度上是均勻的。
[0080]如圖12中所繪出的，在圖8中所繪處理流程的步驟180中，高_(dá)k柵極電介質(zhì)層350在第二氧化硅層340的頂上形成。在圖12中所繪的高-k柵極電介質(zhì)層350類(lèi)似于以上參考圖1和4進(jìn)行描述的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層8。因此，圖4中所繪高-k柵極電介質(zhì)層8的描述適用于圖12中所繪的高_(dá)k柵極電介質(zhì)層350。
[0081]如圖13中所繪出的，在圖8中所繪處理流程的步驟190中，第一柵極結(jié)構(gòu)370a在襯底300的硅區(qū)域310的第一溝道部分上形成并且第二柵極結(jié)構(gòu)370b在襯底300的含鍺區(qū)域320的第二溝道部分上形成。第一柵極結(jié)構(gòu)370a和第二柵極結(jié)構(gòu)370b中的每一個(gè)都包括在由高-k柵極電介質(zhì)層350的一部分、第二氧化硅層340的一部分以及第一氧化硅層330的一部分組成的電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體360。在圖8所繪處理流程中形成的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體360、第一柵極結(jié)構(gòu)370a和第二柵極結(jié)構(gòu)370b類(lèi)似于上述用于圖1所述處理流程的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9。因此，以上參考圖1和5的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體11和柵極結(jié)構(gòu)9的描述適用于在圖13所繪的和在圖8所繪處理流程中參考的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體360、第一柵極結(jié)構(gòu)370a和第二柵極結(jié)構(gòu)370b。與第一柵極結(jié)構(gòu)370a和第二柵極結(jié)構(gòu)370b相鄰可以存在間隔物309。
[0082]如圖13中所繪出的，在圖8中所繪處理流程的步驟200中，第一源極區(qū)域380a和第一漏極區(qū)域390a在襯底300硅區(qū)域310中的第一溝道的相對(duì)側(cè)上形成，并且第二源極區(qū)域380b和第二漏極區(qū)域390b在襯底300含鍺區(qū)域320中的第二溝道的相對(duì)側(cè)上形成。在圖8所繪處理流程中形成的源極區(qū)域380a、380b和漏極區(qū)域390a、390b類(lèi)似于上述用于圖1所繪處理流程的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14。因此，以上參考圖1和5的源極區(qū)域13和漏極區(qū)域14的描述適用于在圖8和13所繪處理流程中參考的源極區(qū)域380a、380b和漏極區(qū)域390a、390b。在一個(gè)實(shí)施例中，第一源極區(qū)域380a和第一漏極區(qū)域390a被摻雜成η-型導(dǎo)電性，并且第二源極區(qū)域380b和第二漏極區(qū)域390b被摻雜成P-型導(dǎo)電性。提供源極區(qū)域380a、380b和漏極區(qū)域390a、390b的導(dǎo)電性類(lèi)型的摻雜劑可以被離子注入到襯底300的硅區(qū)域310和含鍺區(qū)域320中。通過(guò)在襯底300的要被保護(hù)以防止注入的區(qū)域上方形成塊狀掩膜(未示出)可以提供選擇性的離子注入。
[0083]在有些實(shí)施例中，可以提供溝槽隔離區(qū)395來(lái)把襯底300的硅區(qū)域310與襯底300的含鍺區(qū)域320分離開(kāi)來(lái)?？梢酝ㄟ^(guò)利用諸如反應(yīng)離子蝕刻(RIE)或等離子體蝕刻的干法蝕刻過(guò)程，在襯底300中蝕刻溝槽來(lái)形成溝槽隔離區(qū)395。利用化學(xué)氣相沉積或其它類(lèi)似沉積過(guò)程，用從原硅酸四乙酯(TEOS)前體生長(zhǎng)的氧化物、高密度氧化物或其它類(lèi)似的溝槽電介質(zhì)材料來(lái)填充溝槽。溝槽隔離區(qū)395可以在襯底300的硅區(qū)域310和含鍺區(qū)域320中存在的半導(dǎo)體器件形成之前形成。
[0084]雖然本公開(kāi)內(nèi)容已經(jīng)關(guān)于其優(yōu)選實(shí)施例特定地示出并進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本公開(kāi)內(nèi)容主旨與范圍的情況下，可以對(duì)形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行以上及其它改變。因此，本公開(kāi)內(nèi)容不是要限制到所描述和說(shuō)明的精確形式與細(xì)節(jié)，而是屬于所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種形成半導(dǎo)體器件的方法，包括: 在從375°C到450°C范圍的沉積溫度下，利用原子層沉積(ALD)在含鍺襯底上沉積氧化硅層，其中沉積溫度使氧化鍺從含鍺襯底的表面揮發(fā)； 在氧化硅層上形成高_(dá)k柵極電介質(zhì)層； 在含鍺襯底的溝道部分上形成柵極結(jié)構(gòu)，其中柵極結(jié)構(gòu)包括在電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)層疊由高-k柵極電介質(zhì)層的一部分和氧化硅層的一部分組成；及 在含鍺襯底的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中含鍺襯底是包括大于25%鍺的硅鍺。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中含鍺襯底包括大于99%的鍺。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中氧化硅層的原子層沉積(ALD)包括沉積前體，其中沉積如體選自由以下各項(xiàng)組成的組:乙烯基二甲氧基硅烷(VTMOS)、二乙烯基甲氧基硅烷(TVMOS)、四(二甲基氨基)硅烷(TKDMAS)、三(二甲基氨基)硅烷(TDMAS)、(N，N 二甲基氨基三甲基硅胺)DMATMS、BTBAS (二(叔丁基)硅烷)及其組合。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中氧化硅層包括25%至30%范圍的硅含量和70%至75%范圍的氧含量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中氧化硅層和含鍺襯底之間的界面基本上不包括氧化鍺。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中高_(dá)k柵極電介質(zhì)層在氧化硅層上的形成包括化學(xué)氣相沉積(CVD)或原子層沉積。
8.一種形成半導(dǎo)體器件的方法，包括: 用含氨烘培鈍化含鍺襯底的沉積表面，其中含氨烘培在含鍺襯底的沉積表面上形成氮化娃層； 通過(guò)原子層沉積在沉積表面的氮化硅層上沉積氧化硅層； 在氧化硅層的頂上形成高-k柵極電介質(zhì)層； 在含鍺襯底的溝道部分上形成柵極結(jié)構(gòu)，其中柵極結(jié)構(gòu)包括在電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)層疊由高-k柵極電介質(zhì)層的一部分和氧化硅層的一部分組成；及 在含鍺襯底的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中用含氨烘培鈍化含鍺襯底的沉積表面包括基本上無(wú)氧并且溫度是從350°C到850°C的范圍。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中用含氨烘培鈍化含鍺襯底的沉積表面包括用由100%氨氣(NH3)組成的氣體流處理沉積表面。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中氮化硅層包括90%至95 %的硅和5 %至10 %的氮。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中氧化硅層的原子層沉積(ALD)包括沉積前體，其中沉積如體選自由以下各項(xiàng)組成的組:乙烯基二甲氧基硅烷(VTMOS)、二乙烯基甲氧基硅烷(TVMOS)、四(二甲基氨基)硅烷(TKDMAS)、三(二甲基氨基)硅烷(TDMAS)、(N，N 二甲基氨基三甲基硅胺)DMATMS、BTBAS (二(叔丁基)硅烷)及其組合。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中氧化硅層的原子層沉積(ALD)包括從20°C到600°C范圍的沉積溫度。
14.一種形成半導(dǎo)體器件的方法，包括: 用含氮退火鈍化含鍺襯底的沉積表面，其中含氮退火在含鍺襯底的沉積表面上形成氮氧化硅層； 通過(guò)原子層沉積(ALD)在沉積表面的氮氧化硅層上沉積氧化硅層； 在氧化硅層的頂上形成高-k柵極電介質(zhì)層； 然后在含鍺襯底的溝道部分上形成柵極結(jié)構(gòu)，其中柵極結(jié)構(gòu)包括在電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)層疊由高-k柵極電介質(zhì)層的一部分和氧化硅層的一部分組成 '及 在含鍺襯底的溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中用含氮退火鈍化含鍺襯底的沉積表面包括一氧化二氮(N2O)氣體的退火氣體環(huán)境。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中含氮退火包括從20°C到400°C范圍的溫度。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中氮氧化硅層包括20%至30 %的硅、40 %至60 %的氧和2%至3%的氮。
18.一種形成半導(dǎo)體器件的方法，包括: 提供包括硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的襯底； 通過(guò)化學(xué)氣相沉積，在襯底的硅區(qū)域和含鍺區(qū)域的上表面上沉積第一氧化硅層； 通過(guò)原子層沉積，在第一氧化硅層上沉積第二氧化硅層； 在第二氧化硅層的頂上形成高-k柵極電介質(zhì)層； 在襯底的含硅區(qū)域的第一溝道部分上形成第一柵極結(jié)構(gòu)并且在含鍺區(qū)域的第二溝道部分上形成第二柵極結(jié)構(gòu)，其中第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)都包括在電介質(zhì)層疊的上表面上的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，該電介質(zhì)層疊由高_(dá)k柵極電介質(zhì)層的一部分、第二氧化硅層的一部分和第一氧化硅層的一部分組成；及 在第一溝道部分和第二溝道部分的相對(duì)側(cè)上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中用原子層沉積(ALD)沉積第二氧化硅層包括從375°C到450°C范圍的沉積溫度。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括用氮退火或氨烘培鈍化第一氧化硅層。
21.一種半導(dǎo)體器件，包括: 含錯(cuò)襯底； 在含鍺襯底的溝道區(qū)域上的柵極結(jié)構(gòu)，該柵極結(jié)構(gòu)包括與含鍺襯底的上表面直接接觸的氧化硅層、與氧化硅層直接接觸的至少一個(gè)高-k柵極電介質(zhì)層、以及與高-k柵極電介質(zhì)層直接接觸的至少一個(gè)柵極導(dǎo)體，其中氧化硅層和含鍺襯底的上表面之間的界面基本上不含氧化鍺；以及 在溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上的源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
22.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中氧化硅層具有從0.1nm至0.5nm范圍的厚度。
23.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中氧化硅層和含鍺襯底之間的界面包括由.30%至35%的硅、50%至65%的氧和2%至10%的氮組成的鈍化層。
24.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中含鍺襯底是包括大于25%鍺的硅鍺。
25.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中含鍺襯底包括大于99%的鍺。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK103946963SQ201280056322
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月18日
【發(fā)明者】M-J·布羅德斯基, M·M·喬德哈里, M·P·儲(chǔ)德澤克, 戴敏, S·A·克里什南, S·納拉絲穆哈, S·斯蒂奎 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司