有源區(qū)域)中的損傷。因此，可以提高制造產(chǎn)量和半導(dǎo)體器件可靠性。
[0100]如圖2E所示，在示圖211中，在凹部中外延形成半導(dǎo)體層的方法100可以包括在襯層222上方外延形成半導(dǎo)體層224。用于形成半導(dǎo)體層224的外延工藝在圖2E中以箭頭213示出。
[0101]形成在襯層222上方的半導(dǎo)體層224可以填充凹部218。
[0102]例如，在一個實施例中，如圖2E的實施例所示，半導(dǎo)體層224的頂面224a可以至少部分地與半導(dǎo)體襯底216的頂面216a平齊(即，共面)。
[0103]在另一實施例中，半導(dǎo)體層224可以填充凹部218，并且半導(dǎo)體層224的頂面224a可設(shè)置在半導(dǎo)體襯底216的頂面216a上方。在這種實施例中，可以在稍后的階段中去除(例如，通過蝕刻工藝)半導(dǎo)體襯底216的頂面216a上方的半導(dǎo)體層224的部分。
[0104]可以從半導(dǎo)體層224的最頂面到半導(dǎo)體層224的最底面測量半導(dǎo)體層224的厚度T3o
[0105]例如，可以從半導(dǎo)體層224的頂面224a到半導(dǎo)體層224的最底面(B卩，半導(dǎo)體層224面向凹部218的底面218b的表面)測量半導(dǎo)體層224的厚度T3。
[0106]半導(dǎo)體層224的厚度T3可以在大約15nm至大約60nm的范圍內(nèi)，例如在大約20nm至大約40nn的范圍內(nèi)或者在大約15nm至大約45nm的范圍內(nèi)。
[0107]半導(dǎo)體層224可以包括第二半導(dǎo)體材料或者由第二半導(dǎo)體材料組成。
[0108]在一個實施例中，半導(dǎo)體層224的第二半導(dǎo)體材料可以包括或者可以為摻雜半導(dǎo)體材料，其可以通過外延工藝213形成(例如，生長和/或沉積)。
[0109]在一個實施例中，半導(dǎo)體層224的第二半導(dǎo)體材料可以包括或者可以為摻雜硅，但是根據(jù)其他實施例還可以使用其他摻雜半導(dǎo)體材料(例如，摻雜硅鍺)。
[0110]半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型可以不同于半導(dǎo)體襯底216的導(dǎo)電類型。例如，在一個實施例中，半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料可以包括η型摻雜物，并且半導(dǎo)體襯底216可以包括或者可以為摻有P型摻雜物的半導(dǎo)體襯底。
[0111]例如，半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料可以包括或者可以為摻磷硅(例如S1:P)或摻砷硅(例如S1:As)，并且半導(dǎo)體襯底216可以包括或者可以為摻硼硅(S1:B)或摻硼硅鍺(SiGe:B)。
[0112]作為另一實例，在一個實施例中，半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料可以包括P型摻雜物，并且半導(dǎo)體襯底216可以包括或者可以為摻有η摻雜物的半導(dǎo)體襯底。例如，摻雜半導(dǎo)體材料可以包括或者可以為摻硼硅(例如S1: B)或摻硼硅鍺(例如SiGe: B)，并且半導(dǎo)體襯底216可以包括或者可以為摻磷硅(例如S1:P)。
[0113]在一個實施例中，半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料可以包括選自以下組的至少一種材料或者由選自以下組的至少一種材料組成:碳、硅和磷，但是根據(jù)其他實施例還可以使用其他材料。
[0114]半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料可以具有恒定的摻雜輪廓或者階梯式摻雜輪廓。
[0115]在半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料具有階梯式摻雜輪廓的實施例中，鄰近半導(dǎo)體襯底216的頂面216a的摻雜濃度較高，而遠離襯底216的頂面216a的摻雜濃度較低。
[0116]半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料中的摻雜原子的濃度可以大于襯層222的摻雜半導(dǎo)體材料中的摻雜原子的濃度。
[0117]例如，半導(dǎo)體層224的摻雜半導(dǎo)體材料中的摻雜原子的濃度可以大于約4X102°原子/立方厘米。例如，在一個實施例中，半導(dǎo)體層224的摻磷半導(dǎo)體材料(例如，SiP或SiCP)中的磷原子的濃度可以大于約4X102°原子/立方厘米。
[0118]可以在約550°C至約750°C范圍內(nèi)的溫度下(例如在約680°C或大約560°C的溫度下)執(zhí)行外延工藝213。
[0119]外延工藝213可以包括經(jīng)由入口管204向CVD系統(tǒng)的反應(yīng)室202提供氣體。
[0120]氣體可以包括至少一種源氣體，其可以包括第二半導(dǎo)體材料。
[0121]例如，在第二半導(dǎo)體材料包括摻雜半導(dǎo)體材料或者由摻雜半導(dǎo)體材料組成的實施例中，至少一種源氣體可以包括包含半導(dǎo)體材料的第一源氣體和包含用于半導(dǎo)體材料的摻雜物的第二源氣體。例如，在第二半導(dǎo)體材料包括摻雜硅(例如，摻磷硅)或者由摻雜硅組成的實施例中，第一源氣體可以包括或者可以為硅烷(SiH4)、乙硅烷(Si2H6)和二氯甲硅烷(SiH2Cl2)中的至少一種，而第二源氣體可以包括或者可以為包含用于硅的摻雜物(例如，磷)的氣體。類似于上述實施例，在落入上述外延工藝213的至少一個溫度范圍內(nèi)的較低溫度下，硅烷或乙硅烷相對于二氯甲硅烷是優(yōu)選的。
[0122]在外延工藝213期間提供到反應(yīng)室202中的氣體可以包括載氣，其可以為用作至少一種源氣體的載體的惰性氣體(例如，比或N2)。
[0123]在外延工藝213期間提供到反應(yīng)室202中的氣體可以包括蝕刻氣體，其可以為例如用于蝕刻和/或清潔半導(dǎo)體襯底216的表面的氣體。蝕刻氣體可以包括或者可以為氯氣、鹽酸氣體(HCl)或包含氯的氣體化合物。
[0124]在一個實施例中，蝕刻氣體中存在的氯可以幫助從半導(dǎo)體襯底216的頂面216a和/或襯層222的表面釋放氫。
[0125]外延工藝213可以包括或者可以為循環(huán)沉積蝕刻(OTE)工藝和選擇性外延生長(SEG)工藝中的至少一種。
[0126]在一個或多個實施例中，在外延工藝213期間提供的蝕刻氣體的部分壓力可以大于約0.0ITorrs，例如在大約0.0lTorrs至大約1Torrs的范圍內(nèi)，例如在大約0.1Torrs至大約6Torrs的范圍內(nèi)，例如在大約ITorrs至大約5Torrs的范圍內(nèi)，但是根據(jù)其他實施例還可以使用其他部分壓力。
[0127]圖3示出了根據(jù)一個或多個實施例的在凹部中外延地形成半導(dǎo)體層的方法300。
[0128]方法300可以包括:在襯底中形成凹部(302);清潔凹部，其中，清潔產(chǎn)生了從凹部的表面延伸到半導(dǎo)體襯底中的至少一個裂紋(304);提供化學(xué)汽相沉積系統(tǒng)(306);將具有凹部和至少一個裂紋的半導(dǎo)體襯底放置到化學(xué)汽相沉積系統(tǒng)中(308);在凹部內(nèi)以及在至少一個裂紋上方外延地形成包括具有第一摻雜濃度的第一半導(dǎo)體材料的襯層(310);以及在襯層上方外延地形成包括具有第二摻雜濃度的第二半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層，其中，第一摻雜濃度小于第二摻雜濃度(312)。
[0129]圖4A至圖4E示出了根據(jù)一些實施例的方法300的工藝流程。
[0130]圖4A至圖4E中的與圖2A至圖2E相同的參考標號表示與圖2A至圖2E中相同或類似的元件。因此，這里不再詳細描述這些元件；參照上述內(nèi)容。
[0131]如圖4A所示，在示圖401中，在凹部中外延形成半導(dǎo)體層的方法300可包括在半導(dǎo)體襯底216中形成凹部218。
[0132]如上面參照圖2B所描述的，可通過蝕刻工藝形成凹部218。在圖4A中以箭頭403示出蝕刻工藝。蝕刻工藝可以包括或者可以為濕蝕刻工藝和干蝕刻工藝中的至少一種(例如等離子體蝕刻工藝)，或者其他適當(dāng)?shù)奈g刻工藝。如上所述，可在蝕刻工藝403期間使用圖案化掩模。
[0133]如參照圖2B所述的，用于形成凹部218的蝕刻工藝403可在半導(dǎo)體襯底216的頂面216a和凹部218的表面(例如，凹部218的至少一個側(cè)壁218a和/或底面218b)上引入金屬殘留物。
[0134]如圖4B所示，在示圖405中，在凹部中外延形成半導(dǎo)體層的方法300可包括清潔凹部218。
[0135]在圖4B中以箭頭407示出清潔工藝。如上面參照圖2B所描述的，清潔工藝407可包括或者可以為濕清潔工藝。清潔工藝407可包括使用蝕刻劑，諸如稀釋氫氟酸(DHF)、氫氧化鉀(KOH)和四甲基氫氧化錢(TMAHS (CH3)3N0H)的中至少一種，但是還可以使用其他蝕刻劑。清潔工藝407還可以包括使用氧化劑，例如過氧化氫(H2O2)、水(H2O)、氧(O2)或包括氧的化合物。
[0136]如上面參照圖2B所描述的，在清潔工藝407期間可能發(fā)生半導(dǎo)體襯底216的MACE (例如，由于半導(dǎo)體襯底216的頂面216a和凹部218的表面上的金屬殘留物的存在)。因此，清潔工藝407產(chǎn)生從凹部218的表面延伸到半導(dǎo)體襯底216中的至少一個裂紋220。
[0137]如圖4C所示，在示圖409中，在凹部中外延形成半導(dǎo)體層的方法300可包括:提供化學(xué)汽相沉積系統(tǒng)200