一种改善半导体外延生长的工艺和半导体器件制造技术

技术编号:46592855 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:26
本发明专利技术公开了一种改善半导体外延生长的工艺和半导体器件,所述工艺包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底内具有沟槽;在所述沟槽内填充包含第一元素和第二元素的主体层;在所述主体层表面沉积包含第一元素和第二元素的缓冲层;在所述缓冲层表面沉积包含第二元素的固定层;在所述固定层上沉积包含第二元素的盖帽层。其中,形成所述固定层的工艺温度小于形成所述盖帽层的工艺温度。所述半导体器件通过上述方法制得。本发明专利技术所述的工艺通过在沉积盖帽层之前依次沉积缓冲层和固定层,有效抑制因晶格失配导致的弛豫现象和后续高温生长盖帽层时因热预算失配导致的主体层弛豫现象,防止盖帽层凹陷,以提升半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域,具体涉及一种改善半导体外延生长的工艺和半导体器件


技术介绍

1、在半导体器件制造工艺中,通过控制应力可提升载流子迁移率,进而增加驱动电流,从而大幅提升mos晶体管性能。具体的,对于pmos器件,在沿沟道方向引入压应力来提高其沟道中空穴的迁移率。

2、例如,典型的pmos应变硅器件可通过外延sige源漏区来引入沟道压应力,该压应力由sige源漏与硅沟道间的晶格常数失配产生,可有效增强空穴迁移率。在形成sige源漏区的工艺中,需在半导体衬底的沟槽表面通过外延生长依次形成种子层、主体层和盖帽层。其中,种子层和主体层均包含ge和si,而盖帽层包含si。由于ge与si的晶格不同,会导致主体层与盖帽层之间出现晶格失配;并且,形成盖帽层的工艺温度高于形成主体层的工艺温度,会导致主体层与盖帽层之间出现热预算失配。晶格失配和热预算失配会削弱沟道压应力,降低空穴迁移率,制约半导体器件性能提升。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种改善半导体外延生长的工艺和半导体器件,解决晶格失本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,所述缓冲层中的第一元素的摩尔浓度占比小于主体层中第一元素的摩尔浓度占比。

3.根据权利要求2所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,所述缓冲层中第一元素的摩尔浓度占比为10%-35%,主体层中第一元素的摩尔浓度占比为30%-55%。

4.根据权利要求1所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,形成所述缓冲层的工艺温度大于或等于形成所述主体层的工艺温度。

5.根据权利要求2所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,缓冲层...

【技术特征摘要】

1.一种改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,所述缓冲层中的第一元素的摩尔浓度占比小于主体层中第一元素的摩尔浓度占比。

3.根据权利要求2所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,所述缓冲层中第一元素的摩尔浓度占比为10%-35%,主体层中第一元素的摩尔浓度占比为30%-55%。

4.根据权利要求1所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,形成所述缓冲层的工艺温度大于或等于形成所述主体层的工艺温度。

5.根据权利要求2所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,缓冲层中第一元素的含量沿沉积生长方向依次递减。

6.根据权利要求1所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,所述第一元素是ge,第二元素是si。

7.根据权利要求6所述的改善半导体外延生长的工艺,其特征在于,形成所述主体层的工艺温度为550℃~...

【专利技术属性】
技术研发人员:许晓坤
申请(专利权)人:江苏天芯微半导体设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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