專利名稱：多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)及形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)及形成方法。
背景技術(shù)：
為了提高雙極器件和集成電路的性能，通常需要在硅基底表面淀積一個(gè)或多個(gè)外延層。特別在超結(jié)技術(shù)中的P體注入過程之前，需要先在初始外延層上標(biāo)上記號，然后透過所述初始外延層至上的多個(gè)外延層來對準(zhǔn)記號。而由于在制作外延層時(shí)，由于所述外延層中的單晶硅具有取向附生的特性，而單晶硅生長的晶向與工藝有關(guān)，如果工藝正確，那么單晶硅就會(huì)沿著正確的方向生長；如果工藝不正確，那么單晶硅就不能沿著正確的晶向生長。但是由于每一外延層的材料相同，因此在判斷所述外延層是否沿著正確的晶向生長就存在困難，而如果外延層中的單晶硅沒有沿著正確的晶向生長，那么對于具有多層堆棧結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件而言，精確判斷光刻的位置或者在超結(jié)技術(shù)中時(shí)精確判斷P體注入的位置存在困難。圖1為現(xiàn)有技術(shù)多層堆棧的半導(dǎo)體器件的位置對準(zhǔn)方法示意圖。請參考圖1，提供硅基底101，形成覆蓋所述硅基底101的初始外延層103，所述初始外延層103內(nèi)形成有標(biāo)識結(jié)構(gòu)113，所述標(biāo)識結(jié)構(gòu)113用于光刻或P體注入時(shí)的位置對準(zhǔn)。所述初始外延層103表面依次形成有第一外延層105、第二外延層107、第三外延層109、第四外延層111。如果所述外延層103、105、107、109、111沒有沿著正確的晶向生長，那么在判斷所述標(biāo)識結(jié)構(gòu)113 的位置時(shí)就會(huì)存在誤差，請參考如圖1所示，在判斷時(shí)可能出現(xiàn)認(rèn)為所述標(biāo)識結(jié)構(gòu)113位于 115或其他位置的情況。從而導(dǎo)致光刻或P體注入的位置出現(xiàn)偏差，影響所述多層堆棧結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的性能?，F(xiàn)有技術(shù)中用于檢測晶向的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，通常采用在每一外延層內(nèi)摻雜砷，并在一定工藝條件下形成含有砷硅的標(biāo)記層的方法，來判斷外延層是否沿著正確的晶向生長。然而，由于標(biāo)記層中的砷容易在外延層中擴(kuò)散，不利于觀察晶向，影響觀察記號實(shí)際所在的位置，從而導(dǎo)致光刻或P體注入的位置精度差。而且在摻雜砷形成標(biāo)記層之后，需要對該表面進(jìn)行清洗，再形成下一外延層，工藝復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供了一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)及形成方法，利用本發(fā)明的多層堆棧的半導(dǎo)體器件來檢測晶向，避免了判斷記號所在位置的精確度差的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，包括襯底，所述襯底內(nèi)具有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；位于所述襯底表面的交替的至少兩層外延層和至少三層標(biāo)記層，且所述標(biāo)記層為鍺硅。
可選地，所述外延層的材料為硅?？蛇x地，所述標(biāo)記層中鍺的含量為7% 12%。本發(fā)明提供了一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，包括提供襯底，所述襯底內(nèi)形成有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；在所述襯底表面依次交替形成至少兩層外延層和至少三層標(biāo)記層，且所述標(biāo)記層為鍺硅。可選地，所述標(biāo)記層的形成工藝為離子注入?？蛇x地，所述離子注入的離子為鍺離子?？蛇x地，所述標(biāo)記層的形成工藝為化學(xué)氣相沉積?？蛇x地，所述化學(xué)氣相沉積工藝的沉積溫度為600 800°C，壓力為^661 5333Pa，厚度為40nm 80nm，保持時(shí)間為40 60s?？蛇x地，所述標(biāo)記層中鍺的含量為7% 12%?？蛇x地，所述剖開所述半導(dǎo)體器件的形成工藝為化學(xué)刻蝕。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供了一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)及形成方法，在相鄰兩外延層之間增加一層鍺硅薄膜作為標(biāo)記層，由于鍺在硅中的擴(kuò)散速率較小，因此所形成的標(biāo)記層鍺硅具有清晰的截面，采用本發(fā)明的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)來檢測外延層的晶向，結(jié)果更加準(zhǔn)確，提高了半導(dǎo)體工藝中光刻或P體注入的位置精度。進(jìn)一步的，如果本發(fā)明采用直接在所述外延層表面形成標(biāo)記層的方法，則無需對該表面進(jìn)行清洗，即可形成下一外延層，所述多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成工藝簡單。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)多層堆棧的半導(dǎo)體器件的位置對準(zhǔn)方法；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法的流程示意圖；圖4 圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中多層堆棧的半導(dǎo)體器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明一實(shí)施例中多層堆棧的半導(dǎo)體器件的微觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例中多層堆棧的半導(dǎo)體器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)的多層堆棧的半導(dǎo)體器件為采用摻雜砷到所述外延層內(nèi)形成砷硅薄膜作為標(biāo)記層，由于砷在硅中的擴(kuò)散速率較高，因此形成的標(biāo)記層的輪廓不是很明顯，采用此種多層堆棧的半導(dǎo)體器件來檢測晶向的精確度不高，而且工藝復(fù)雜，此種方法存在問題。針對上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，鍺在硅中的擴(kuò)散速率較小，可以采用鍺硅薄膜替代砷硅薄膜作為標(biāo)記層來制造多層堆棧的半導(dǎo)體器件，所述標(biāo)記層的輪廓清晰，用所述標(biāo)記層為鍺硅薄膜的多層堆棧的半導(dǎo)體器件來檢測晶向更加準(zhǔn)確，并且所述多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成工藝簡單。本發(fā)明提供了一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，包括襯底，所述襯底內(nèi)具有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；位于所述襯底表面的交替的至少兩層外延層和至少三層標(biāo)記層，其特征在于，所述標(biāo)記層為鍺硅。其中，所述外延層的材料為硅；所述標(biāo)記層中鍺的含量為7% 12%。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述外延層優(yōu)選為三層，所述標(biāo)記層優(yōu)選為三層。圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的剖面圖。請參考圖2，本發(fā)明具體實(shí)施例的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)包括襯底201，所述襯底201內(nèi)具有標(biāo)識結(jié)構(gòu)20 ；位于所述襯底201表面的第一外延層203 ；位于所述第一外延層203表面的第一標(biāo)記層205 ；位于所述第一標(biāo)記層205表面的第二外延層207 ；位于所述第二外延層207表面的第二標(biāo)記層209 ；位于所述第二標(biāo)記層209表面的第三外延層211 ；位于所述第三外延層211表面的第三標(biāo)記層213。其中，所述襯底201包括基底21和初始外延層22，所述記號結(jié)構(gòu)20位于初始外延層22內(nèi)。所述第一標(biāo)記層205、第二標(biāo)記層209、第三標(biāo)記層213的材料為鍺硅薄膜，且所述鍺硅薄膜中鍺的含量為7% 12%。所述第一外延層203、第二外延層207、第三外延層211的材料為硅。本發(fā)明提供了一種層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，包括提供襯底，所述襯底內(nèi)形成有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；在所述襯底表面依次交替形成至少兩層外延層和至少三層標(biāo)記層，且所述標(biāo)記層為鍺硅。其中，所述襯底包括基底和初始外延層，所述標(biāo)識結(jié)構(gòu)形成在初始外延層內(nèi)。所述標(biāo)記層的形成工藝為離子注入，所述離子注入的離子為鍺離子；或者所述標(biāo)記層的形成工藝為化學(xué)氣相沉積，所述化學(xué)氣相沉積工藝的沉積溫度為600 800°C，壓力為^66Pa 5333Pa，厚度為40nm 80nm，保持時(shí)間為40 60s。并且，為了使所述標(biāo)記層的輪廓最清晰，所述標(biāo)記層中鍺的含量為 % 12%。圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法的流程圖。請參考圖3，本發(fā)明多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，包括步驟S31，提供襯底，所述襯底內(nèi)形成有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；步驟S32，形成覆蓋所述襯底的第一外延層；
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步驟S33，形成覆蓋所述第一外延層的第一標(biāo)記層，所述第一標(biāo)記層為鍺硅；步驟S34，形成覆蓋所述第一標(biāo)記層的第二外延層；步驟S35，形成覆蓋所述第二外延層的第二標(biāo)記層，所述第二標(biāo)記層為鍺硅；步驟S36，形 成覆蓋所述第二標(biāo)記層的第三外延層；步驟S37，形成覆蓋所述第三外延層的第三標(biāo)記層，所述第三標(biāo)記層為鍺硅。執(zhí)行完步驟S31 S37之后，本發(fā)明的多層堆棧的半導(dǎo)體器件制作完成。圖4至圖5示出了本發(fā)明具體實(shí)施例中多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法的示意圖。請參考圖4，執(zhí)行步驟S31，提供襯底301，所述襯底301內(nèi)形成有標(biāo)識結(jié)構(gòu)30。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述襯底301包括基底31和初始外延層32，所述標(biāo)識結(jié)構(gòu)30形成在初始外延層32內(nèi)。所述基底31的材料為單晶硅。所述基底31中可以摻雜N型或P型雜質(zhì)，以滿足實(shí)際的工業(yè)需求。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述基底31內(nèi)摻雜有N型雜質(zhì)，例如P、As、Sb 等五價(jià)元素。所述初始外延層32的材料為硅，所述初始外延層32的形成方法為化學(xué)氣相沉積。 采用刻蝕的方法在初始外延層32內(nèi)形成標(biāo)識結(jié)構(gòu)30，所述標(biāo)識結(jié)構(gòu)30用于后續(xù)半導(dǎo)體工藝中的晶向檢測，或者用于對光刻或P體注入的位置進(jìn)行對準(zhǔn)標(biāo)記。請參考圖5，執(zhí)行步驟S32 步驟S37。具體如下在提供所述襯底之后，執(zhí)行步驟S32，形成覆蓋所述基底的第一外延層303。所述第一外延層303的材料為硅，所述第一外延層303的形成方法為化學(xué)氣相沉積(chemical vapor exposition，CVD)，由于形成所述第一外延層303的工藝與現(xiàn)有的外延層形成工藝一致，在此不再一一贅述。在本實(shí)施例中，為了節(jié)省時(shí)間，所述第一外延層303的厚度優(yōu)選為4 8μπι。需要說明的是，所述第一外延層303做好之后，若長期放置在空氣中，而沒有進(jìn)行下一步工藝，那么所述第一外延層303中的硅將會(huì)被氧化，或者空氣中的塵埃將會(huì)落在所述第一外延層303的表面，影響其清潔，這將對下一步的工序產(chǎn)生不良的影響。因此，形成所述第一外延層303與形成第一標(biāo)記層305的時(shí)間差小于兩小時(shí)。之后，執(zhí)行步驟S33，形成覆蓋所述第一外延層的第一標(biāo)記層305，所述第一標(biāo)記層305為鍺硅。所述第一標(biāo)記層305為厚度為40nm SOnm的鍺硅薄膜，所述鍺硅薄膜的形成方法有兩種—種是在所述第一外延層303內(nèi)摻雜鍺，鍺與所述第一外延層303中的硅相結(jié)合形成鍺硅，形成所述第一標(biāo)記層305。如果用此種方法在所述第一外延層303內(nèi)摻雜鍺形成具有鍺硅的第一標(biāo)記層305之后，需要對所述第一標(biāo)記層305表面進(jìn)行清洗，才能形成第二外延層309。另一種是采用化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法，在所述第一外延層303表面形成具有鍺硅的第一標(biāo)記層305。此種方法無需對第一標(biāo)記層305進(jìn)行清洗，即可進(jìn)行后續(xù)工藝，形成工藝簡單。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，為使第一標(biāo)記層更加清晰，并且形成工藝更加簡單，優(yōu)選采用第二種方法，即化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法形成所述第一標(biāo)記層305。 形成所述第一標(biāo)記層305時(shí)，所述化學(xué)氣相沉積(CVD)的具體參數(shù)優(yōu)選為沉積溫度為600 800°C，壓力為2666Pa 5333Pa，厚度為40nm 80nm，保持時(shí)間為40 60s。并且，為使鍺硅薄膜形成的標(biāo)記層最清晰，所述第一標(biāo)記層中鍺的含量優(yōu)選為 % 12%。接著，執(zhí)行步驟S34，形成覆蓋所述第一標(biāo)記層305的第二外延層307。所述第二外延層307的材料為硅，所述第二外延層307的形成方法為化學(xué)氣相沉積；所述第二外延層307的厚度優(yōu)選為4 8 μ m ；形成所述第二外延層307與形成第二標(biāo)記層309的時(shí)間差小于兩小時(shí)。具體請參考所述第一外延層303的形成方法。接著，執(zhí)行步驟S35，形成覆蓋所述第二外延層307的第二標(biāo)記層309，所述第二標(biāo)記層309為鍺硅。所述第二標(biāo)記層309的形成方法為離子注入或者化學(xué)氣相沉積；所述第二標(biāo)記層 309中鍺的含量優(yōu)選為7% 12%。所述第二標(biāo)記層309的形成方法和參數(shù)請參考第一標(biāo)記層305。然后，執(zhí)行步驟S36，形成覆蓋所述第二標(biāo)記層309的第三外延層311。所述第三外延層311的材料為硅，所述第三外延層311的形成方法為化學(xué)氣相沉積；所述第三外延層311的厚度優(yōu)選為4 8 μ m ；形成所述第三外延層311與形成第二標(biāo)記層309的時(shí)間差小于兩小時(shí)。具體請參考所述第一外延層303的形成方法。最后，執(zhí)行步驟S37，形成覆蓋所述第三外延層311的第三標(biāo)記層313，所述第三標(biāo)記層313為鍺硅。所述第三標(biāo)記層313的形成方法為離子注入或者化學(xué)氣相沉積；所述第三標(biāo)記層 313中鍺的含量優(yōu)選為 % 12%。所述第三標(biāo)記層313的形成方法和參數(shù)請參考第一標(biāo)記層305。在形成第一外延層303、第二外延層307、第三外延層311與第一標(biāo)記層305、第二標(biāo)記層309、第二標(biāo)記層313相互交疊的結(jié)構(gòu)之后，所述具有多層堆棧結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件制作完成。采用本發(fā)明具體實(shí)施例中制作的多層堆棧結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件來檢測晶向，具體方法見圖6至圖7。請參考圖6，在本發(fā)明具體實(shí)施例的具有多層堆棧的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)制作完成之后，沿垂直于所述半導(dǎo)體器件襯底的方向剖開所述多層堆棧的半導(dǎo)體器件，使所述半導(dǎo)體器件的截面400具有暴露出所述半導(dǎo)體層內(nèi)的子截面組405、409、413以及標(biāo)識結(jié)構(gòu)的截面 50。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，剖開所述半導(dǎo)體器件的形成工藝為化學(xué)刻蝕。所述化學(xué)刻蝕采用H2O2和HF。H2O2用于氧化所述半導(dǎo)體器件待刻蝕處，生成氧化物層(未圖示)， HF用于去除所述氧化物層。具體為=H2O2以較快的速率氧化所述半導(dǎo)體器件，生成氧化物層，之后，HF與所述氧化物層反應(yīng)，去除所述氧化物層。為使剖開的半導(dǎo)體器件截面質(zhì)量好， 所述H2O2和HF的比例優(yōu)選為1 50 1 70。所述子截面組405、409、413為多層標(biāo)記層(未圖示)的截面。由于采用化學(xué)刻蝕的方法剖開所述半導(dǎo)體器件，HF去除所述半導(dǎo)體器件的截面的氧化物層，因此，在所述半導(dǎo)體器件剖開之后，可直接在掃描電子顯微鏡(SEM)下觀察。具體為將所述半導(dǎo)體器件的截面400放大到適于觀察子截面組405、409、413的放大倍率，觀察所述子截面組405、409、413的輪廓形狀。需要說明的是，由于襯底501內(nèi)刻蝕形成有標(biāo)識結(jié)構(gòu)的截面50，因此在后續(xù)形成外延層和標(biāo)記層時(shí)，所述外延層和標(biāo)記層的表面并非完全平坦，而是存在凹陷的區(qū)域。該凹陷的區(qū)域在宏觀條件下不易觀察到，只有在掃描電子顯微鏡下放大到合適的倍率時(shí)才可以觀察到。請參考圖7，圖7為本發(fā)明在掃描電子顯微鏡(SEM)下的示意圖。在掃描電子顯微鏡下，觀察到的子截面組在與所述標(biāo)記層相對應(yīng)的位置存在凹陷的區(qū)域，選取所述凹陷的區(qū)域中的最低點(diǎn)，并根據(jù)標(biāo)記層將位于不同層且垂直于基底51表面的直線的鄰近的那些最低點(diǎn)歸于一組。比較所述每組的最低點(diǎn)是否位于一直線上，并以此為依據(jù)判斷該工藝條件下形成的半導(dǎo)體器件在后續(xù)的光刻或P體注入時(shí)是否容易精確對準(zhǔn)。具體為若所述子截面組 505,509,513中每組的最低點(diǎn)位于一條直線上，則表示外延層503、507、511沿著相同的晶向生長，那么在該工藝條件下形成的半導(dǎo)體器件在后續(xù)的光刻或P體注入時(shí)比較容易精確對準(zhǔn)；若所述子截面組505、509、513中每組相應(yīng)位置的最低點(diǎn)不位于一條直線上，則表示外延層503、507、511沿著不同的晶向生長，那么在該工藝條件下形成的半導(dǎo)體器件在后續(xù)的光刻或P體注入時(shí)不容易精確對準(zhǔn)。在本實(shí)施例中，在所述半導(dǎo)體器件的子截面組505、509、513中優(yōu)選與標(biāo)識結(jié)構(gòu) 50a和標(biāo)識結(jié)構(gòu)50b相對應(yīng)的兩組最低點(diǎn)進(jìn)行比較。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，比較所述最低點(diǎn)是否位于一直線上的具體方法為選取所述子截面組505、509、513中的兩組最低點(diǎn)A1、B1、C1和A2、B2、C2，觀察最低點(diǎn)A1、B1、 Cl和A2、B2、C2是否分別位于直線515、517上，為便于觀察和理解，圖中示出了直線515、 517。若最低點(diǎn)Al、Bi、Cl和A2、B2、C2分別位于直線515,517上，則表示所述外延層503、 507、511沿著相同的晶向生長，那么在該工藝條件下形成的半導(dǎo)體器件在后續(xù)的光刻或P 體注入時(shí)比較容易精確對準(zhǔn)；若最低點(diǎn)Al、Bi、Cl和A2、B2、C2均不位于直線515、517上， 則表示所述外延層503、507、511沿著不同的晶向生長，那么在該工藝條件下形成的半導(dǎo)體器件在后續(xù)的光刻或P體注入時(shí)不容易精確對準(zhǔn)；若最低點(diǎn)A1、B1、C1位于直線515上，而 A2、B2、C2不位于直線517上，則需要再引入其他組的最低點(diǎn)進(jìn)行比較。在本實(shí)施例中，優(yōu)選所述直線515、517與基底501垂直條件下的工藝，在此工藝下形成的具有多層堆棧結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中在進(jìn)行光刻或P體注入的位置精度高，工藝簡需要說明的是，判斷該工藝條件下形成的半導(dǎo)體器件在后續(xù)的光刻或P體注入時(shí)比較容易精確對準(zhǔn)的條件為至少兩組選定的最低點(diǎn)位于一直線上。上述過程執(zhí)行結(jié)束之后，多層堆棧的半導(dǎo)體器件的晶向的檢測完成。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在襯底表面交替形成有三層標(biāo)記層和兩層外延層。如圖8所示，在所述襯底601表面依次形成有第一標(biāo)記層603、第一外延層605、第二標(biāo)記層 607、第二外延層609和第三標(biāo)記層611。其中所述襯底601包括基底61和初始外延層62，所述標(biāo)識結(jié)構(gòu)60形成在初始外延層62內(nèi)。
所述第一標(biāo)記層603、第二標(biāo)記層607、第三標(biāo)記層611的材料為鍺硅，具體形成方法為離子注入或者化學(xué)氣相沉積；所述第一、第二、第三標(biāo)記層603、607、611中鍺的含量優(yōu)選為7% 12%。所述第一外延層605、第二外延層609的材料為硅，具體形成方法為化學(xué)氣相沉積；所述第一、第二外延層605、609的厚度優(yōu)選為4 8 μ m ；所述第一外延層605與形成第二標(biāo)記層607的時(shí)間差小于兩小時(shí)，所述第二外延層609與形成第三標(biāo)記層611的時(shí)間差小于兩小時(shí)。采用該實(shí)施例的多層堆棧結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件來檢測晶向，也能夠判斷該工藝條件下形成的半導(dǎo)體器件在后續(xù)的光刻或P體注入時(shí)是否容易精確對準(zhǔn)，具體方法請參考上一實(shí)施例，在此不再一一贅述。綜上所述，本發(fā)明提供了一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)及其形成方法，在相鄰兩外延層之間增加一層鍺硅薄膜作為標(biāo)記層，由于鍺在硅層中的擴(kuò)散速率較小，因此本發(fā)明中的標(biāo)記層具有清晰的界面。采用本發(fā)明的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)來檢測外延層的晶向，結(jié)果更加準(zhǔn)確，提高了半導(dǎo)體工藝中光刻或P體注入的位置精度。而且如果本發(fā)明采用直接在所述外延層表面形成標(biāo)記層的方法，則無需對該表面進(jìn)行清洗，即可形成下一外延層，所述多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法工藝簡單。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求
1.一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，包括襯底，所述襯底內(nèi)具有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；位于所述襯底表面的交替的至少兩層外延層和至少三層標(biāo)記層，其特征在于，所述標(biāo)記層為鍺硅。
2.如權(quán)利要求1所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外延層的材料為硅。
3.如權(quán)利要求1所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述標(biāo)記層中鍺的含量為70A 12%。
4.一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，包括提供襯底，所述襯底內(nèi)形成有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；在所述襯底表面依次交替形成至少兩層外延層和至少三層標(biāo)記層，其特征在于，所述標(biāo)記層為鍺硅。
5.如權(quán)利要求4所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述標(biāo)記層的形成工藝為離子注入。
6.如權(quán)利要求5所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述離子注入的離子為鍺離子。
7.如權(quán)利要求4所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述標(biāo)記層的形成工藝為化學(xué)氣相沉積。
8.如權(quán)利要求7所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積工藝的沉積溫度為600 800°C，壓力為^661 5333Pa，厚度為40nm 80nm，保持時(shí)間為40 60s。
9.如權(quán)利要求4所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述標(biāo)記層中鍺的含量為7% 12%。
10.如權(quán)利要求4所述的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，還包括剖開所述半導(dǎo)體器件，所述剖開所述半導(dǎo)體器件的工藝為化學(xué)刻蝕。
全文摘要
一種多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，包括襯底，所述襯底內(nèi)具有標(biāo)識結(jié)構(gòu)；位于所述襯底表面的交替的至少兩層外延層和至少三層標(biāo)記層，所述標(biāo)記層為鍺硅，且所述標(biāo)記層覆蓋所述外延層。本發(fā)明在相鄰兩外延層之間增加一層鍺硅薄膜作為標(biāo)記層，由于鍺在硅中的擴(kuò)散速率較小，因此所形成的鍺硅標(biāo)記層具有清晰的截面，采用本發(fā)明的多層堆棧的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)來檢測外延層的晶向，結(jié)果更加準(zhǔn)確，提高了半導(dǎo)體工藝中光刻或P體注入的位置精度。進(jìn)一步的，如果本發(fā)明采用直接在所述外延層表面形成標(biāo)記層的方法，則無需對該表面進(jìn)行清洗，即可形成下一外延層，所述多層堆棧的半導(dǎo)體器件的形成工藝簡單。
文檔編號H01L23/544GK102157497SQ20111002818
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者黃錦才 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司