[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010082088.1
• 申請(qǐng)日: 2015-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN111243961A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 光心君;余宗興;許義明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/02;H01L21/306;H01L29/08;H01L29/165;H01L29/78
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：

在襯底上形成凹槽，所述襯底具有頂面；

通過原位生長(zhǎng)在所述凹槽中形成外延區(qū)域，所述外延區(qū)域包括多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的第一晶格常數(shù)大于所述襯底的第二晶格常數(shù)，其中，形成所述外延區(qū)域包括：

在所述外延區(qū)域與所述襯底之間的界面附近形成第一層；

在所述第一層上形成第二層，其中，形成所述第二層包括：

在所述第一層上形成第一子層；和

在所述第一子層上形成第二子層，所述第二層包括從所述襯底的頂面突出的凸起部分；

在所述第二層上形成具有第二晶格常數(shù)的覆蓋層；和

通過執(zhí)行原位摻雜而在所述第一層和所述第二層中形成摻雜劑，其中，所述摻雜劑在所述第一層、所述第一子層和所述第二子層的每層中均具有相應(yīng)的均勻摻雜濃度，或者所述摻雜劑的摻雜濃度分布從所述第一層到所述第二層單調(diào)增加。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述物質(zhì)在所述第一層、所述第一子層和所述第二層中均具有相應(yīng)的均勻的濃度，并且所述物質(zhì)的濃度分布從所述第一層到所述第二層單調(diào)增加。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一層和所述第二層中的所述物質(zhì)具有漸變的濃度，并且所述物質(zhì)的濃度分布從所述第一層至所述第二層單調(diào)增加。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一層中的所述物質(zhì)的平均濃度為20％至32％，并且所述第一子層的底部處的所述物質(zhì)的濃度低于所述第一層的平均濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述凸起部分的每一側(cè)均包括彼此不共面的兩個(gè)部分，并且所述兩個(gè)部分中的一個(gè)與所述覆蓋層的側(cè)面共面。

6.一種用于制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：

在襯底上形成兩個(gè)凹槽，所述襯底具有頂面和位于所述頂面上的柵極，所述兩個(gè)凹槽分別形成在所述柵極的兩側(cè)；

形成外延區(qū)域，所述外延區(qū)域包括具有第一晶格常數(shù)大于所述襯底的第二晶格常數(shù)的物質(zhì)，包括：

在所述凹槽的底部和側(cè)壁上形成第一層，所述第一層具有約20％至約32％的所述物質(zhì)的平均濃度；

形成第二層，包括：

在所述第一層上形成第一子層，所述第一子層的底部的所述物質(zhì)的濃度低于所述第一層中的所述物質(zhì)的平均濃度；和

在所述第一子層上形成第二子層，所述第二子層包括位于所述柵極的一側(cè)處且從所述襯底突出的兩個(gè)凸起部分；以及

在所述第二子層上形成上具有所述第二晶格常數(shù)的覆蓋層，并且所述第二子層的凸起部分的部分未被所述覆蓋層覆蓋。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述外延區(qū)域由選擇性外延生長(zhǎng)(SEG)形成，并且在所述選擇性外延生長(zhǎng)期間，使用回蝕生長(zhǎng)(E/G)比率來限定工藝條件，其中，所述回蝕生長(zhǎng)比率是回蝕氣體的分壓與生長(zhǎng)氣體的加權(quán)分壓之比。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述回蝕生長(zhǎng)比率是時(shí)間的函數(shù)或所述回蝕氣體和所述生長(zhǎng)氣體的分壓的函數(shù)。

9.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

襯底；

外延區(qū)域，部分地設(shè)置在所述襯底中，包括：

物質(zhì)，所述物質(zhì)具有大于所述襯底的第二晶格常數(shù)的第一晶格常數(shù)；

多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括：

第一層，位于所述外延區(qū)域和所述襯底之間的界面附近；

第二層，位于所述第一層上方，包括：

第一子層；和

第二子層，位于所述第一子層上且包括兩個(gè)從所述襯底突出的凸起部分；

覆蓋層，在第二層上具有第二晶格常數(shù)的，并且所述第二子層的所述凸起部分的部分未被所述覆蓋層覆蓋；以及

摻雜劑，形成在所述多層結(jié)構(gòu)中；

其中，所述摻雜劑具有從所述第一層到所述第二層的單調(diào)增加的摻雜濃度或在所述第一層，所述第一子層和所述第二子層中的每層中具有相應(yīng)的均勻摻雜濃度。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述物質(zhì)具有從所述第一層到所述第二層單調(diào)增加的濃度，并且在所述第一子層的底部的所述物質(zhì)的濃度低于所述第一層的所述物質(zhì)的平均濃度。