[发明专利]包含外延硅层的半导体装置及其形成方法

权利要求书

1.一种制造半导体装置的方法，其包括：

提供衬底，所述衬底包含第一导电类型的第一半导电区和位于所述第一半导电区上方的栅极结构，其中所述栅极结构之间的间隙暴露所述第一半导电区的部分；以及

从经暴露的所述第一半导电区的所述部分开始在所述间隙中形成第二导电类型的第二半导电区，所述第二半导电区在所述第一半导电区上方，所述形成第二导电类型的所述第二半导电区的步骤包括：

在腔中在毗邻于所述栅极结构的侧壁周围以第一生长速率生长外延富硅层，所述第一生长速率大于所述外延富硅层的中心部分处的第二生长速率，所述外延富硅层具有下凹上表面；以及

在所述腔中利用蚀刻剂以第一蚀刻速率在毗邻于所述栅极结构的所述侧壁周围部分地去除所述外延富硅层，所述第一蚀刻速率大于所述中心部分处的第二蚀刻速率，使得经重塑所述外延富硅层的所述中心部分周围具有更大平坦区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻剂处于气相中且具有大于50％的第一气流比。

3.根据权利要求1所述的方法，其中生长外延富硅层包括利用所述蚀刻剂来生长所述外延富硅层。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述蚀刻剂的第二气流比在生长所述外延富硅层时小于50％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述生长所述外延富硅层中，在所述外延富硅层的所述中心部分处包括单晶硅且在毗邻于所述栅极结构的所述侧壁周围包括多晶硅或非晶硅。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述外延富硅层在毗邻于所述栅极结构的所述侧壁周围包括有角度拐角。

7.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述第二半导电区包括在生长所述外延富硅层之前在所述第一半导电区上形成初始外延层，且形成初始外延层包括在中心部分处的第三生长速率，所述第三生长速率高于在毗邻于所述栅极结构的所述侧壁周围的外围部分处的第四生长速率。

8.根据权利要求7所述的方法，其中形成所述初始外延层时所使用的所述蚀刻剂包括第三气流比，所述第三气流比大于生长所述外延富硅层时所使用的第四气流比。

9.根据权利要求7所述的方法，其中形成初始外延层包括：生长在所述初始外延层的中心区周围具有100平面的所述初始外延层。

10.根据权利要求7所述的方法，其中形成初始外延层包括：生长在与毗邻于所述栅极结构的所述侧壁毗邻处具有不同于100平面的小面的所述初始外延层。

11.一种制造半导体装置的方法，其包括：

提供衬底；

在所述衬底上方形成多个栅极结构；

在所述衬底中沉积具有第一导电类型的第一半导电区，其中所述多个栅极结构之间的间隙暴露所述第一半导电区的部分；以及

从经暴露的所述第一半导电区的所述部分开始在所述间隙中形成第二导电类型的第二半导电区，所述第二半导电区在所述第一半导电区上方，所述形成第二导电类型的所述第二半导电区的步骤包括：

在腔中利用前驱物和蚀刻剂来生长外延富硅层，其中在所述生长所述外延富硅层中，所述外延富硅层具有比所述外延富硅层的中心部分厚的所述外延富硅层的外围部分，且所述外延富硅层具有下凹上表面；以及

在所述腔中利用所述蚀刻剂来部分地去除所述外延富硅层，生长所述外延富硅层时所使用的所述蚀刻剂的第一气流比小于部分地去除所述外延富硅层时所使用的所述蚀刻剂的第二气流比，使得经重塑所述外延富硅层的所述中心部分周围具有更大平坦区域。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括在所述第二半导电区上形成硅化物层。

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述硅化物层包括：沉积覆盖所述第二半导电区的金属层，和对所述金属层和所述第二半导电区执行硅化。