用于使用微波輻射的摻雜劑活化的方法和系統技術方案

半導體結構包括襯底和源極/漏極(S/D)結。S/D結與襯底相關并且包括半導體材料，該半導體材料包括鍺并且半導體材料的鍺的組分百分比介于約50％和約95％之間。本發明專利技術的實施例還涉及用于使用微波輻射的摻雜劑活化的方法和系統。

【技術實現步驟摘要】
相關申請的交叉引用本申請是2013年8月9日提交的美國專利申請第13/963,043號的部分繼續申請案，其全部內容結合于此作為參考。
本專利文件中描述的技術總的來說涉及半導體材料，更具體地，涉及半導體材料的處理。
技術介紹
半導體器件的制造通常涉及許多工藝步驟。例如，制造場效應晶體管的工藝通常包括摻雜半導體襯底(例如，將期望的雜質添加到襯底內)以形成源極/漏極結?？梢圆捎弥T如離子注入、擴散和外延生長的許多不同的方法以摻雜襯底。此外，在可以在襯底上制造半導體器件之前，通常需要電活化引入至襯底內的摻雜劑。摻雜劑的活化通常包括溶解摻雜劑團簇，以及將摻雜劑原子/分子從間隙位置轉移至襯底的晶格結構的晶格位點。作為實例，可以使用快速熱退火(RTA)或毫秒熱退火(MSA)活化摻雜劑。在特定情況下，半導體器件的制造工藝涉及微波輻射，微波輻射通常包括波長在從1m至1mm的范圍內(對應于0.3GHz和300GHz之間的頻率)的電磁波。當將微波輻射施加至包括電偶極子的特定材料(例如，介電材料)時，偶極子響應于改變微波輻射的電場而改變它們的取向并且因此材料可以吸收微波輻射以生成熱?？梢允褂脧徒殡姵郸?ω)*測量材料對微波輻射的電場的響應，復介電常數ε(ω)*取決于電場的頻率：ε(ω)*＝ε(ω)'-iε(ω)”＝ε0(εr(ω)'-iεr(ω)”) (1)其中，ω表示電場的頻率，ε(ω)′表示復介電常數(即，介電常數)的實部，以及ε(ω)″表示介電損耗因子。此外，ε0表示真空的介電常數，εr(ω)′
表示相對介電常數，以及εr(ω)″表示相對介電損耗因子?？梢允褂脫p耗正切tanδ表征材料是否可以吸收微波輻射： t a n δ = ϵ ′ ′ μ ′ - ϵ ′ μ ′ ′ ϵ ′ μ ′ + ϵ ′ ′ μ ′ ′ - - - ( 2 ) ]]>其中，μ′表示材料的磁導率的實部，以及μ″表示磁損耗因子。假設磁損耗可忽略(即，μ″＝0)，則材料的損耗正切表示為以下： t a n δ = ϵ ′ ′ ϵ ′ = ϵ r ′ ′ ϵ r ′ - - - ( 3 ) ]]>具有低損耗正切(例如，tanδ<0.01)的材料允許微波穿過并且具有非常少的吸收。具有極高的損耗正切(例如，tanδ>10)的材料反射微波并且具有少量的吸收。具有中等的損耗正切(例如，10≥tanδ≥0.01)的材料可以吸收微波輻射。
技術實現思路
根據本文中描述的教導，在一個實施例中，提供了包括襯底和源極/漏極(S/D)結的半導體結構。S/D結與襯底相關并且包括半導體材料，該半導體材料包括鍺并且半導體材料的鍺的組分百分比介于約50％和約95％之間。在另一實施例中，提供了包括襯底和源極/漏極(S/D)結的半導體結構。S/D結與襯底相關并且包括半導體材料。該半導體材料具有包括鍺的下層和摻雜有硼的上層，上層的硼的濃度高于下層的硼的濃度。在另一實施例中，提供了一種方法。該方法包括接收半導體結構的襯底以及形成與襯底相關的源極/漏極(S/D)結。形成S/D結包括形成包括鍺的半導體材料以及用硼摻雜半導體材料，從而使得半導體材料的上層的硼的濃度高于半導體材料的下層的硼的濃度。附圖說明圖1示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的示例圖。圖2示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的另一示例圖。圖3示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的裝置的示例圖。圖4示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的示例圖。圖5示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的另一示例圖。圖6示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的示例流程圖。圖7示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的另一示例流程圖。圖8示出了圖7的操作770的示例流程圖。圖9示出了圖7的操作770的另一示例流程圖。圖10示出了圖7的操作770的另一示例流程圖。圖11示出了圖7的操作770的另一示例流程圖。圖12示出了濃度相對于深度的示例曲線圖圖13示出了半導體結構的示例圖。具體實施方式用于摻雜劑活化的傳統技術(諸如RTA和MSA)通常涉及高處理溫度。例如，通常在高于950℃的溫度下實施RTA，并且在高于1050℃的溫度下實施MSA。這樣的高處理溫度可能不適合于一些現代半導體器件。例如，用于現代互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件的特定材料(例如，鍺、錫)具有低熔點，低熔點限制了用于制造器件的處理溫度。圖1示出了用于使用微波輻射的摻雜劑活化的示例圖。如圖1所示，將微波吸收材料102放置在離半導體結構104一定距離(例如，d)處，半導體結構104包括摻雜劑，其中，可以將微波輻射施加至微波吸收材料102和半導體結構104以活化半導體結構104中的摻雜劑。具有小損耗正切的半導體結構104可能不能有效地吸收微波輻射。另一方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體結構，包括：襯底；以及源極/漏極(S/D)結，與所述襯底相關并且包括半導體材料，所述半導體材料包括鍺并且所述半導體材料的鍺的組分百分比介于約50％和約95％之間。

【技術特征摘要】
2015.04.16 US 14/688,0021.一種半導體結構，包括：襯底；以及源極/漏極(S/D)結，與所述襯底相關并且包括半導體材料，所述半導體材料包括鍺并且所述半導體材料的鍺的組分百分比介于約50％和約95％之間。2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述半導體材料的鍺具有小于約1E12原子/cm3的晶體缺陷密度。3.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述半導體材料的鍺具有約1E7原子/cm3的晶體缺陷密度。4.根據權利要求1所述的半導體結構，其中：所述S/D結還包括半導體層，所述半導體層包括鍺；所述半導體材料形成在所述半導體層上；所述半導體材料的鍺的組分百分比大于所述半導體層的鍺的組分百分比。5.一種半導體結構，包括：襯底；以及源極/漏極(S/D)結，與所述襯底相關并且包括半導體材料，所述半導體材料具有：下層，包括鍺，和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡俊雄，楊懷德，游國豐，陳科維，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71