046_093-099AP-TW
發佈日期 :
2009-04-29
| I262578 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 具有應變矽之半導體結構及其製造方法(全文下載) SEMICONDUCTOR WITH STRAIN SILICON AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
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| 2006/09/21 | |||||||||||||||||||||||||||||
| I262578 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 2004/12/09 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 093138138 | |||||||||||||||||||||||||||||
| H01L-021/822 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 33-27 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 蔡坤財 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 本發明揭露一種具有應變矽之半導體結構及其製造方法。首先，提供一基板。接著，通入一混和氣體，以形成一層氮碳化矽緩衝層於上述之基板上，其中混和氣體可 用以提供矽、氮以及碳的反應源。然後，在預設溫度與預設壓力下，通入可成長矽晶原料氣體，以在上述之氮碳化矽緩衝層上成長應變矽薄膜。 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1.一種具有應變矽(Strain Silicon)之半導體結構之製造方法,至少包括: 提供一基板; 形成一氮碳化矽緩衝層於該基板上;以及 成長一應變矽薄膜於該氮碳化矽緩衝層上。 2.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,於該形成該氮碳化矽緩衝層於該基板上之步驟前,更至少包括移除該基板表面之一氧化層之步驟。 3. 如申請專利範圍第2項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該移除該基板表面之該氧化層之步驟係使用快速升溫化學氣相沈積(Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition; RTCVD)方法、化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition; CVD)方法或低壓化學氣相沈積(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD)方法。 4.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該形成該氮碳化矽緩衝層之步驟係使用快速升溫化學氣相沈積方法、化學氣相沈積方法或低壓化學氣相沈積方法。 5.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該形成該氮碳化矽緩衝層之步驟更至少包括通入一混合氣體,該混和氣體至少包括氫氣(H2)、矽甲烷(SiH4)、氨氣(NH3)以及丙烷(C3H8),各氣體之流量比取決於反應腔大小與氣體通路設計。 6.如申請專利範圍第5項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中丙烷氣體可置換為甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)或甲基矽甲烷(SiH3CH3)氣體。 7.如申請專利範圍第5項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中氨氣氣體可置換為氮氣(N2)氣體。 8.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該氮碳化矽緩衝層之化學組成約在Si(1-x-y):35-65at.%, C(x):0.1-25at.%, N(y):30-60at.%之範圍內。 9.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該成長該應變矽薄膜之步驟係使用快速升溫化學氣相沈積方法。 10.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該成長該應變矽薄膜之步驟係在約600℃至約1500℃之溫度下。 11.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該成長該應變矽薄膜之步驟係在約0.1 mTorr至約40 Torr之壓力下。 12.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該成長該應變矽薄膜之步驟更至少包括使用一原料,該原料至少包括氫氣與矽甲烷。 13.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該應變矽薄膜之厚度為約0.01 um至約2.0um。 14.如申請專利範圍第1項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該基板為一矽基板。 15.如申請專利範圍第14項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該矽基板可為<100>方向或<111>方向。 16.如申請專利範圍第14項所述之具有應變矽之半導體結構之製造方法,其中該矽基板可為p型或n型,且該矽基板之阻抗不影響製程步驟,可為任何値。 17.一種具有應變矽之半導體結構,至少包括: 一基板; 一氮碳化矽緩衝層,位於該基板上;以及 一應變矽薄膜,位於該氮碳化矽緩衝層上。 18.如申請專利範圍第17項所述之具有應變矽之半導體結構,其中該基板為一矽基板。 19.如申請專利範圍第18項所述之具有應變矽之半導體結構,其中該矽基板可為<100>方向或<111>方向。 20.如申請專利範圍第18項所述之具有應變矽之半導體結構,其中該矽基板可為p型或n型,且該矽基板之阻抗不影響製程步驟,可為任何値。 21.如申請專利範圍第17項所述之具有應變矽之半導體結構,其中該氮碳化矽緩衝層之化學組成約在Si(1-x-y):35-65at.%, C(x):0.1-25at.%, N(y):30-60at.%之範圍內。 22.如申請專利範圍第17項所述之具有應變矽之半導體結構,其中該應變矽薄膜之厚度為約0.01um至約2.0 um。 圖式簡單說明: 第1圖係繪示依照本發明較佳實施例之具有應變矽之半導體結構之製程剖面圖。 第2圖係繪示依照本發明較佳實施例之氮碳化矽緩衝層/基板之掃瞄式電子顯微鏡之側面圖。 第3圖係繪示依照本發明較佳實施例之應變矽薄膜之X光繞射圖。 第4圖係繪示依照本發明較佳實施例之應變矽薄膜之拉曼光譜圖。 第5圖係繪示根據本發明之較佳實施例,應變矽薄膜之霍爾移動率與氮碳化矽緩衝層厚度之關係圖。 第6圖係繪示根據本發明另一實施例,應變矽薄膜之霍爾移動率與氮碳化矽緩衝層厚度之關係圖。 |
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| 專利權異動 |
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| 申請案件狀態 |
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