JP2014042008A - 電界効果半導体デバイスを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコン層またはSiGe層を含むダミーゲート構造(DG)をゲルマニウムチャネル層(CL)上に設ける工程と、シリコン層またはSiGe層側面にシリコン酸化物を形成するように、かつ、ゲルマニウムチャネル層の上に形成された幾らかのゲルマニウム酸化物を除去するように適合した溶液に、ゲルマニウムチャネル層とゲート構造をさらし、側壁(SW1,SW2)を形成する工程と、ゲルマニウムチャネル層の上にソース/ドレイン材料を選択的にエピタキシャル成長させることにより、ダミー構造に隣接するゲルマニウムチャネル層の上に、隆起したソース/ドレイン構造(S,D)を設ける工程とを含む。
【選択図】図1
Description
シリコン層またはシリコンゲルマニウム層を含むゲート構造をゲルマニウムチャネル層の上に設ける工程であって、
ゲート構造は、側壁によって横方向に区切られ、
シリコン層またはシリコンゲルマニウム層は、ゲート構造の或る高さレベルで、側壁と横方向に接しているようにした工程と、
シリコン層またはSiGe層のレベルで側壁の上にシリコン酸化物を形成するように、かつ、ゲルマニウムチャネル層の上に形成された幾らかの(any)ゲルマニウム酸化物を除去するように適合した溶液に、ゲルマニウムチャネル層とゲート構造をさらす(subject)工程と、
ゲルマニウムチャネル層の上にソース/ドレイン材料を選択的にエピタキシャル成長させることにより、ダミー構造に隣接するゲルマニウムチャネル層の上に、隆起したソース/ドレイン構造を設ける工程とを含む。
基板層SLの上にゲルマニウムチャネル層CLを堆積させ、続いてダミー誘電体層DDとDGアモルファスシリコンまたは多結晶シリコン層(あるいは、例としてSiGe層を使用できる)を堆積させる。次に、DD層で停止するドライエッチングプロセスを使用してDG層をパターニングする。次に、ウェットプロセスまたはドライプロセスのいずれかにより、DGとCL層に向けてDD層を選択的に除去する。シリコン酸化物誘電体層の場合、フッ化水素酸を使用したウェットプロセスによりDDを除去できる。この時点で、本開示は洗浄工程を含む。洗浄工程では、DGから露出したシリコンを酸化して薄い化学的SiO2層OXとする一方で、露出したゲルマニウムCLの上に成長した最終のGeOxを最小化し、後続のソースS層とドレインD層の選択的なエピタキシャル成長が、露出した酸化物フリーのゲルマニウムCL層の上でのみ生じ、酸化されたDGの上部と側壁の上でブロックされるようにする。これにより、ダミーゲートのシリコンまたはシリコンゲルマニウムの側壁にシリコン酸化物が形成されることに加えて、ダミーゲートの上に保護酸化物層が設けられることが想定される。あるいは、当該技術分野で知られているように、ダミーゲートのシリコンまたはシリコンゲルマニウムの上にシリコン酸化物のハードマスクを付加する別の工程を適用できる。
Claims (13)
- ゲルマニウムチャネル層を備えたFETトランジスタデバイスを製造する方法であって、
シリコン層またはSiGe層を含むゲート構造を前記ゲルマニウムチャネル層の上に設ける工程であって、前記ゲート構造は側壁によって横方向に区切られ、前記シリコン層またはSiGe層は前記ゲート構造の或る高さレベルで前記側壁と横方向に接しているようにした工程と、
前記シリコン層またはSiGe層のレベルで前記側壁の上にシリコン酸化物を形成するように、かつ、前記ゲルマニウムチャネル層の上に形成された幾らかのゲルマニウム酸化物を除去するように適合した溶液に、前記ゲルマニウムチャネル層と前記ゲート構造をさらす工程と、
前記ゲルマニウムチャネル層の上にソース/ドレイン材料を選択的にエピタキシャル成長させることにより、前記ダミー構造に隣接する前記ゲルマニウムチャネル層の上に、隆起したソース/ドレイン構造を設ける工程とを含む方法。 - 前記ゲート構造を設ける工程は、
除去可能ゲート構造を設けることと、
少なくとも1つのダミー酸化物層を設けることと、
ダミーシリコン層またはダミーSiGe層を設けることと、
少なくとも1つの誘電体層を設けることとを含む、請求項1に記載の方法。 - パターニングとドライエッチングによって前記ゲート構造のための横スペーサ構造を設ける工程を含まない、請求項2に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのダミー酸化物層と、前記ダミーシリコン層またはダミーSiGe層と、前記少なくとも1つの誘電体層とを除去する工程と、
対応するゲート領域中にhigh−K誘電体層を設ける工程とをさらに含む、請求項2または3に記載の方法。 - 前記溶液は、ゲルマニウム酸化物を除去し、シリコン酸化物に作用しないように適合した、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶液は、O3と脱イオン化水とを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記ゲルマニウムチャネル層と前記ゲート構造とを、ほぼO3フリーの脱イオン化水にさらす工程をさらに含む、請求項6に記載の方法。
- シリコン酸化物の単一の単分子層より大きい厚さを有する前記シリコン層またはSiGe層のレベルで、前記側壁の上に前記シリコン酸化物を形成する工程を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 3nmより小さい厚さを有する前記シリコン層またはSiGe層のレベルで、前記側壁の上に前記シリコン酸化物を形成する工程を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ゲルマニウムチャネル層の上にソース/ドレイン層を選択的にエピタキシャル成長させる工程は、前記ゲルマニウムチャネル層の上にのみ成長させることを含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ゲルマニウムチャネル層の上にソース/ドレイン層を選択的にエピタキシャル成長させる工程は、前記ゲート構造の上に成長させることも、前記ゲート構造の前記側壁の上の前記酸化物の上に成長させることも含まない、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記隆起したソース/ドレイン構造を前記ゲルマニウムチャネル層の上に設けた後、前記隆起したソース/ドレイン構造と前記ゲート構造の前記側壁の上の前記酸化物との間に、更なるスペーサ構造を設ける工程を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ゲルマニウムチャネル層は、FINFETデバイスまたは同等の3DトランジスタデバイスのFIN構造である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
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