一种外延结构及方法技术

本发明专利技术提供了一种外延结构及方法，包括：衬底；第一掩膜层，位于所述衬底的表面之上，所述第一掩膜层具有至少一个第一开口，以暴露所述衬底的表面；第二掩膜层，位于所述第一掩膜层之上，所述第二掩膜层具有位于第一开口之上且与第一开口的中心位置不重叠的一定宽度的第二开口；第三掩膜层，位于所述第二掩膜层之上，所述第三掩膜层具有位于第二开口之上且与第一开口的中心位置不重叠的一定宽度的第三开口，所述第三开口与所述第一开口之间的横向间距在一定范围内；外延层。本发明专利技术提供的外延结构能在晶格失配度超过4％的衬底上制备出高质量的外延层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种外延结构及方法。
技术介绍
在半导体制造领域，外延指在单晶衬底上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段，也称外延生长。外延生长是半导体制造领域的重要组成部分。外延生长的新单晶层可在导电类型、电阻率等方面与衬底不同，还可以生长不同厚度和不同要求的多层单晶，从而大大提高器件设计的灵活性和器件的性能。外延工艺还广泛用于大规模集成电路中改善材料质量方面等，例如，当要获得的外延层的材料的高质量单晶衬底较难获得，或者为了降低成本时，可以采用晶格失配度低的其他材料单晶衬底进行外延，以获得所需的高质量外延层。但是，当晶格失配度超过2％时，例如，氮化镓(GaN)与碳化硅(SiC)衬底有3.5％的失配度，传统技术难以获得高质量的外延层。现有技术通过侧向外延过生长LEO技术解决了上述问题，该技术包括：用具有开口图案的掩膜掩盖衬底，然后生长外延层，使外延层穿过开口并侧向生长到掩膜之上。测试发现侧向生长到掩膜之上的外延层的质量，比开口处的外延层的质量高。然而，当外延层与衬底的失配度超过4％时，LEO技术也难以获得高质量外延层。专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外延结构，其特征在于，包括：衬底；第一掩膜层，位于所述衬底的表面之上，所述第一掩膜层具有至少一个第一开口，以暴露所述衬底的表面；第二掩膜层，位于所述第一掩膜层之上，第一开口宽度≤所述第二掩膜层厚度≤第一开口宽度的3倍，所述第二掩膜层具有位于第一开口之上且与第一开口的中心位置不重叠的第二开口，第二开口宽度大于第一开口宽度；第三掩膜层，位于所述第二掩膜层之上，所述第三掩膜层具有位于第二开口之上且与第一开口的中心位置不重叠的第三开口，所述第三开口与所述第一开口之间的横向间距≤2倍第一开口宽度或2倍第三开口宽度，所述第三开口宽度小于所述第二开口宽度；外延层，包括第一开口、第二开口和第三开口中的外延...

【技术特征摘要】
1.一种外延结构，其特征在于，包括：衬底；第一掩膜层，位于所述衬底的表面之上，所述第一掩膜层具有至少一个第一开口，以暴露所述衬底的表面；第二掩膜层，位于所述第一掩膜层之上，第一开口宽度≤所述第二掩膜层厚度≤第一开口宽度的3倍，所述第二掩膜层具有位于第一开口之上且与第一开口的中心位置不重叠的第二开口，第二开口宽度大于第一开口宽度；第三掩膜层，位于所述第二掩膜层之上，所述第三掩膜层具有位于第二开口之上且与第一开口的中心位置不重叠的第三开口，所述第三开口与所述第一开口之间的横向间距≤2倍第一开口宽度或2倍第三开口宽度，所述第三开口宽度小于所述第二开口宽度；外延层，包括第一开口、第二开口和第三开口中的外延层部分以及第三掩膜层之上的外延层部分。2.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述第一开口宽度与第三开口宽度的比值范围为50％至150％。3.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述第三掩膜层之上的外延层部分为第三开口之上的凸起外延层，用于制作FINFETMOS器件。4.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述第三掩膜层之上的外延层部分为第三掩膜层之上的平整外延...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓震，王桂磊，杨涛，李俊峰，刘洪刚，赵超，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11