[发明专利]用于使用保形填充层改善器件表面均匀性的方法和系统有效

专利信息
申请号: 201510189718.4 申请日: 2015-04-20
公开(公告)号: CN104821336B 公开(公告)日: 2017-12-12
发明(设计)人: 周海锋;谭俊 申请(专利权)人: 上海华力微电子有限公司
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L21/3065;H01L21/02
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司31100 代理人: 徐伟
地址: 201203 上海市浦*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 用于 使用 填充 改善 器件 表面 均匀 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种半导体器件,包括:

包括硅材料的衬底;

位于所述衬底内的沟槽区域,所述沟槽区域由至少300埃的深度所表征,所述沟槽区域具有至少第一侧壁和底部,覆盖至少所述第一侧壁和所述底部的表面含有多个位错缺陷,所述多个位错缺陷造成所述表面上高达10%的高度差异;

覆盖所述沟槽区域的至少所述第一侧壁和所述底部的保护层,所述保护层包括形成于所述沟槽区域的至少所述第一侧壁和所述底部的表面上的第一硅锗材料,所述第一硅锗材料具有组分比小于20%的锗材料,所述保护层的覆盖由覆盖所述沟槽区域的所述底部的至少50埃的厚度所表征,所述第一硅锗材料包括锗浓度梯度,其中所述锗浓度在所述保护层的厚度上从0%增加至20%;

覆盖所述保护层且至少部分地位于所述沟槽区域内部的填充材料,所述填充材料包括第二硅锗材料,所述第二硅锗材料具有组分比大于40%的锗材料。

2.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述深度至少为500埃。

3.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述保护层由所述沟槽区域的边缘附近的楔形轮廓所表征,所述楔形轮廓由20埃的厚度所表征。

4.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述保护层具有50至200埃的厚度。

5.一种用于处理半导体衬底的方法,所述方法包括:

提供衬底,所述衬底包括硅材料;

定义所述衬底的沟槽开口区域;

执行等离子体蚀刻以在所述沟槽开口区域处形成沟槽区域,所述沟槽区域由至少300埃的深度所表征,所述沟槽区域具有至少第一侧壁和底部,覆盖至少所述第一侧壁和所述底部的表面含有多个位错缺陷,所述多个位错缺陷造成所述表面上高达10%的高度差异;

使所述衬底经历利用第一多种气态物质的第一外延工艺以形成保护层,所述保护层覆盖所述沟槽区域的至少所述第一侧壁和所述底部,所述保护层包括形成于所述沟槽区域的至少所述第一侧壁和所述底部的表面上的第一硅锗材料,所述第一硅锗材料具有组分比小于20%的锗材料,所述保护层的覆盖由覆盖所述沟槽区域的所述底部的至少50埃的厚度所表征,所述第一硅锗材料包括锗浓度梯度,其中所述锗浓度在所述保护层的厚度上从0%增加至20%;以及

使所述衬底和所述保护层经历利用第二多种气态物质的第二外延工艺以形成填充材料,所述填充材料覆盖所述保护层且至少部分地位于所述沟槽区域内部,所述填充材料包括第二硅锗材料,所述第二硅锗材料具有组分比大于40%的锗材料。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述深度至少为500埃。

7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述保护层由所述沟槽区域的边缘附近的楔形轮廓所表征,所述楔形轮廓由20埃的厚度所表征。

8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述保护层具有50至200埃的厚度。

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