具有逆碳分布的低缺陷碳替代单晶硅层

摘要

形成碳替代单晶硅层易于产生许多缺陷，尤其在高碳浓度时。本发明提供用于提供低缺陷碳替代单晶硅层的结构与方法，甚至对于硅中的碳的高浓度。根据本发明，在碳注入中的主动逆分布减少在固相外延以后所得到的碳替代单晶硅层中的缺陷密度。这致使形成具有压应力与低缺陷密度的半导体结构。当应用在半导体晶体管时，本发明会致使N型场效晶体管经由存在于沟道内的拉应力而具有改善的电子迁移率。

主权项

一种半导体结构，包含碳替代单晶硅层，其具有一厚度并具有小于1.0×109/cm2的缺陷密度，且置于半导体基板的表面下，该碳替代单晶硅层具有置于该碳替代单晶硅层内并小于自该表面起的该厚度2％的第一体积，以及具有置于该碳替代单晶硅层内且在自该表面起的该厚度的30％与60％之间的第二体积，其中在该第一体积中的平均碳浓度等于或小于在该第二体积中的平均碳浓度的25％，其中从该碳替代单晶硅的自该表面起的该厚度30％的深度到该碳替代单晶硅的自该表面起的该厚度2％的深度的碳浓度单调减少，其中在该第二体积中的该平均碳浓度等于或大于0.2％且等于或小于5％的原子浓度。