[發明專利]外延晶片及其制備方法

在審

• 申請號: 201380063457.0
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN104838474A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: P·施托克;N·維爾納;M·福德爾韋斯特納爾;P·托爾欽斯基;I·亞布隆克
• 申請（專利權）人: 硅電子股份公司;英特爾公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/223
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李振東;過曉東

1.一種外延晶片，其包括具有第一側面和第二側面的硅基板晶片，以及沉積在硅基板晶片的第一側面上的硅外延層，以及任選存在的位于硅外延層頂上的一個或多個額外的外延層，所述硅外延層以1×10¹⁶個原子/cm³或更高且1×10²⁰個原子/cm³或更低的濃度摻雜有氮，或所述一個或多個額外的外延層中的至少一層以1×10¹⁶個原子/cm³或更高且1×10²⁰個原子/cm³或更低的濃度摻雜有氮，或者所述硅外延層以及所述一個或多個額外的外延層中的至少一層以1×10¹⁶個原子/cm³或更高且1×10²⁰個原子/cm³或更低的濃度摻雜有氮。

2.根據權利要求1所述的外延晶片，其中所述硅外延層摻雜有氮，而沉積在所述硅外延層頂上的額外的外延層未摻雜氮。

3.根據權利要求1所述的外延晶片，其中所述硅外延層未摻雜氮，而沉積于所述硅外延層頂上的額外的外延層摻雜有氮。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的外延晶片，其中所述硅外延層完全或部分地覆蓋所述硅基板晶片。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的外延晶片，其中所述硅外延層額外摻雜有至少一種屬于元素周期表第III族或第V族的電活性摻雜劑。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的外延晶片，其中摻雜有氮的所述硅外延層，或所述一個或多個額外的外延層中摻雜有氮的至少一層，或摻雜有氮的所述硅外延層以及所述一個或多個額外的外延層中摻雜有氮的至少一層包含富氧區域，所述富氧區域顯示出吸除活性并具有氧峰值濃度。

7.一種制備外延晶片的方法，所述方法包括：提供具有第一側面和第二側面的硅基板晶片；和在沉積溫度下將硅外延層沉積于所述硅基板晶片的所述第一側面上，且可選地將一個或多個額外的外延層沉積于所述硅外延層的頂上，其中所述硅外延層、或所述一個或多個額外的外延層中的至少一層、或所述硅外延層以及所述一個或多個額外的外延層中的至少一層是在存在包含一種或多種硅前驅化合物和一種或多種氮前驅化合物的沉積氣體氣氛的情況下，通過化學氣相沉積進行沉積的，其中所述沉積溫度為940℃或更低且等于或高于足夠引起在所述沉積氣體氣氛中所述一種或多種硅前驅化合物和所述一種或多種氮前驅化合物分解的溫度；以及在所述硅外延層、或所述一個或多個額外的外延層中的至少一層、或所述硅外延層以及所述一個或多個額外的外延層中的至少一層的沉積期間對其以1×10¹⁶個原子/cm³或更高且1×10²⁰個原子/cm³或更低的濃度摻雜氮。

8.根據權利要求7所述的方法，其中在存在所述一種或多種氮前驅化合物的情況下沉積所述硅外延層，及在缺少所述一種或多種氮前驅化合物的情況下沉積所述一個或多個額外的外延層中的至少一層。

9.根據權利要求7所述的方法，其中在缺少所述一種或多種氮前驅化合物的情況下沉積所述硅外延層，及在存在所述一種或多種氮前驅化合物的情況下沉積所述一個或多個額外的外延層中的至少一層。

10.根據權利要求7至9中任一項所述的方法，所述方法進一步包括對所述外延晶片實施后期外延退火。