半导体器件及其制造方法

摘要

本发明公开了一种半导体器件及其制造方法，旨在减少嵌入式SiGe结构中高Ge含量引起的堆垛层错。该半导体器件包括Si衬底，在衬底中形成有用于源区或漏区的凹槽。在凹槽的底壁上形成有Ge含量从下往上逐渐增大的第一SiGe层，在凹槽的未被第一SiGe层覆盖的侧壁上形成有SiGe种子层，在第一SiGe层上形成有Ge含量恒定的第二SiGe层。第一SiGe层的厚度小于凹槽的深度。SiGe种子层的Ge含量小于第二SiGe层中的Ge含量，并且第一SiGe层上表面的Ge含量小于等于第二SiGe层的Ge含量。由于SiGe种子层和第一SiGe层可以分别作为侧壁与第二SiGe层之间和底壁与第二SiGe层之间的过渡层，因此，在凹槽侧壁和底壁处的堆垛层错可以减少甚至消除。

主权项

一种制造半导体器件的方法，包括：在Si衬底中形成用于源区或漏区的凹槽；在所述凹槽的底壁上形成Ge含量从下往上逐渐增大的第一SiGe层，该第一SiGe层的厚度小于所述凹槽的深度；随后在所述凹槽的未被所述第一SiGe层覆盖的侧壁上形成SiGe种子层，所述SiGe种子层的Ge含量恒定；以及在第一SiGe层上形成Ge含量恒定的第二SiGe层，其中，SiGe种子层中的Ge含量小于第二SiGe层中的Ge含量，并且第一SiGe层上表面的Ge含量小于等于第二SiGe层的Ge含量，其中，通过选择性外延生长形成第一SiGe层、SiGe种子层和第二SiGe层，其中，反应温度为600℃至1100℃，反应腔压力为1Torr至500Torr，所使用的气体包含：SiH₄或者SiH₂Cl₂；GeH₄；HCl；以及H₂，其中，H₂的气体流速为0.1slm至50slm，其它气体的气体流速为1sccm至1000sccm，并且其中，在形成SiGe种子层的过程中，GeH₄与SiH₄或SiH₂Cl₂的流速之比在1∶50到1∶150之间，GeH₄与H₂的流速之比在1∶5000到1∶15000之间，并且反应腔压力在20Torr到50Torr之间。