時II，所述含第二元素氣體的濃度不會即刻穩(wěn)定，還會有一個過沖回落的過程。所以，在所述第一穩(wěn)定階段II過程中，輸入的反應(yīng)氣體不進入所述反應(yīng)腔內(nèi)，而是通過氣體輸送裝置直接排出。
[0063]所述第一穩(wěn)定階段II持續(xù)一段時間后，輸入的反應(yīng)氣體的濃度穩(wěn)定后，再將反應(yīng)氣體輸入反應(yīng)腔內(nèi)，進行第一生長階段III。所述第一穩(wěn)定階段II持續(xù)時間可以是5s?lmin,以確保使得輸入氣體的各個成分濃度穩(wěn)定，并且不會對形成應(yīng)力層200的時間造成較大的影響。
[0064]通過第一穩(wěn)定階段II的調(diào)整，所述輸入氣體中的含第二元素氣體的濃度已經(jīng)較為穩(wěn)定，隨后將所述反應(yīng)氣體通入反應(yīng)腔內(nèi)進行第一生長階段III，并且使得第一生長階段III的反應(yīng)氣體溫度和壓強與第一穩(wěn)定階段II的反應(yīng)氣體溫度和壓強相同，繼續(xù)在第一部分體層表面形成第二部分體層，此時第二部分體層內(nèi)的第二元素濃度不發(fā)生變化，并且，由于在進行第一生長階段III之前，增加了第一穩(wěn)定階段II，使得第一生長階段III內(nèi)通入的反應(yīng)氣體中含第二元素氣體的濃度穩(wěn)定，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，第二部分體層與第一部分體層之間第二元素濃度的過渡平緩，不會產(chǎn)生過沖現(xiàn)象。
[0065]本實施例中，所述第二部分體層內(nèi)的第二元素濃度最大，在形成第二部分體層之后，還可以進行第一下降階段IV:向反應(yīng)腔內(nèi)通入反應(yīng)氣體，使含第二元素氣體濃度逐漸下降至第三濃度，在第二部分體層表面形成第三部分體層，使得靠近體層202表面處的第二元素濃度逐漸降低，所述第三濃度大于或等于O。
[0066]本實施例中，在形成體層202之后，還可以采用外延工藝在體層202表面形成蓋帽層203，所述蓋帽層內(nèi)的第二元素濃度較低，所以，在形成體層202的過程中，進行第一下降階段IV可以降低體層202表面與蓋帽層203之間的第二元素的濃度差異，避免體層202與蓋帽層203界面上由于晶格常數(shù)差異較大，造成缺陷。所述蓋帽層203的形成過程中，所述含第二元素氣體的濃度為第三濃度。本實施例中，所述第三濃度為0，所述蓋帽層203內(nèi)的第二元素濃度為0，即所述蓋帽層230的材料為Si。
[0067]所以，本實施例中，所述體層202包括:第二元素濃度逐漸升高的第一部分體層、位于第一部分體層表面的第二元素濃度穩(wěn)定的第二部分體層以及位于第二部分體層表面的第二元素濃度逐漸下降的第三部分體層。所述濃度升高或下降都是沿著垂直體層202厚度且指向體層表面的方向上的變化。
[0068]本實施例中，在形成所述體層202之前，在所述半導(dǎo)體襯底100表面先形成種子層201。所述種子層201內(nèi)的第二元素含量較低，使得種子層201的晶格常數(shù)與半導(dǎo)體襯底100的晶格常數(shù)差距較小，由于晶格結(jié)構(gòu)具有弛豫特性，從而使得所述種子層201與半導(dǎo)體襯底100的界面上不存在或僅存在少量缺陷，隨著種子層201厚度的增加，種子層201內(nèi)的缺陷數(shù)量也逐漸減少至消失。本實施例中，所述種子層201的厚度為20nm?30nm，使得所述種子層201表面沒有缺陷，進而提高在種子層201表面形成的體層202的沉積質(zhì)量。
[0069]具體的,采用外延工藝形成所述種子層201,所述外延工藝采用的反應(yīng)氣體包括含第一元素氣體和含第二元素氣體，上述含第一元素氣體和含第二元素氣體在外延過程中反應(yīng)形成包括第一元素和第二元素的化合物材料，作為應(yīng)力層。本實施例中，所述應(yīng)力層200的材料為SiGe，所述含第一元素氣體為SiH4或SiH2Cl2等含硅氣體，所述含第二元素氣體為GeH4等含Ge氣體。在本發(fā)明的其他實施例中，所述應(yīng)力層200的材料還可以是SiC，所述含第一元素氣體為SiH4或SiH2Cl2等含硅氣體，而所述含第二元素氣體為CH4等含C氣體。
[0070]所述外延工藝中的反應(yīng)氣體還包括HjPHCl，所述外延工藝中含第一元素氣體、含第二元素氣體和HCl的流量為Isccm?lOOOsccm, H2的流量為0.1slm?50slm。所述外延工藝的溫度為500°C?800°C，壓強為ITorr?lOOTorr。
[0071]具體的，請參考圖4，采用外延工藝形成所述種子層201的過程包括:第二上升階段I’、第二穩(wěn)定階段II’以及第二生長階段III’。
[0072]在不同階段內(nèi)，可以通過調(diào)整反應(yīng)氣體中的含第二元素氣體的流量，以調(diào)整所述反應(yīng)氣體內(nèi)的含第二元素氣體的濃度，從而調(diào)整所述種子層201的不同厚度處的第二元素的濃度。
[0073]所述第二上升階段I’內(nèi)，所述外延工藝的反應(yīng)氣體通入反應(yīng)腔內(nèi)，所述反應(yīng)氣體內(nèi)的含第二元素氣體的濃度逐漸上升。本實施例中，所述含第二元素氣體的濃度呈線性增長狀態(tài)。在本發(fā)明的其他實施例中，所述含第二元素氣體的濃度也可以呈拋物線增長狀態(tài)。隨著所述第二上升階段I’的進行，在半導(dǎo)體襯底上形成第一部分種子層，所述第一部分種子層內(nèi)的第二元素Ge的濃度也隨著第二上升階段I’的進行逐漸升高。
[0074]所述第二上升階段I’內(nèi)，所述含第二元素氣體的濃度逐漸增長至第二濃度時，停止所述第二上升階段I’。所述第二濃度為最終形成的種子層201中第二元素的最大濃度所對應(yīng)的含第二元素氣體的濃度。所述第二濃度可以根據(jù)設(shè)計時對體層的最大濃度要求進行調(diào)整。
[0075]在所述含第二氣體濃度到達第二濃度之后，進入第二穩(wěn)定階段II ’，第二穩(wěn)定階段II’內(nèi)，保持所述反應(yīng)氣體內(nèi)含第一元素氣體濃度和含第二元素氣體濃度不變，并且所述反應(yīng)氣體不經(jīng)過反應(yīng)腔，直接通過反應(yīng)腔外的氣體輸送裝置排出。所述第二穩(wěn)定階段II’內(nèi)保持輸入的反應(yīng)氣體中，所述第二元素氣體的濃度保持為第二濃度。本實施例中，保持所述含第一元素氣體流量與含第二元素氣體流量為穩(wěn)定值，同時其他氣體的流量也保持不變，從而確保所述含第二元素氣體的濃度不發(fā)生變化。
[0076]由于從第二上升階段I’中，含第二元素氣體的濃度一直呈上升趨勢，轉(zhuǎn)變到第二穩(wěn)定階段II’，所述含第二元素氣體的濃度不會即刻穩(wěn)定，還會有一個過沖回落的過程。所以，在所述第二穩(wěn)定階段II’過程中，輸入的反應(yīng)氣體不進入所述反應(yīng)腔內(nèi)，而是通過氣體輸送裝置直接排出。
[0077]所述第二穩(wěn)定階段II’持續(xù)一段時間后，輸入的反應(yīng)氣體的濃度穩(wěn)定后，再將反應(yīng)氣體輸入反應(yīng)腔內(nèi)，進行第二生長階段III’。所述第二穩(wěn)定階段II’持續(xù)時間可以是5s?lmin,以確保使得輸入氣體的各個成分濃度穩(wěn)定，并且不會對形成應(yīng)力層200的時間造成較大的影響。
[0078]通過第二穩(wěn)定階段II’的調(diào)整，所述輸入氣體中的含第二元素氣體的濃度已經(jīng)較為穩(wěn)定，隨后將所述反應(yīng)氣體通入反應(yīng)腔內(nèi)進行第二生長階段III’，并且使得第二生長階段III’的反應(yīng)氣體溫度和壓強與第二穩(wěn)定階段II’的反應(yīng)氣體溫度和壓強相同，繼續(xù)在第一部分種子層表面形成第二部分種子層，此時第二部分種子層內(nèi)的第二元素濃度不發(fā)生變化，并且，由于在進行第二生長階段III’之前，增加了第二穩(wěn)定階段II’，使得第二生長階段III’內(nèi)通入的反應(yīng)氣體中含第二元素氣體的濃度穩(wěn)定，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，第二部分種子層與第一部分種子層之間第二元素濃度的過渡平緩，不會產(chǎn)生過沖現(xiàn)象。
[0079]本實施例中，在形成所述種子層201之后，再采用前述方法形成體層202，此時，所述體層202的形成過程中的第一上升階段I內(nèi)的第一上升階段內(nèi)的含第二元素氣體的起始濃度為形成種子層201過程中的第一濃度。
[0080]本實施例中，所述第二元素為Ge時，所述種子層201內(nèi)的Ge的摩爾濃度為5%?25 %，所述體層202內(nèi)的Ge的摩爾濃度為25 %?45 %，蓋帽層203內(nèi)的Ge的摩爾濃度為1%?15%。所述摩爾濃度為平均摩爾濃度。
[0081]在本發(fā)明的其他實施例中，所述第二元素為C時所述種子層201內(nèi)的C含量為I %?3%，所述體層202內(nèi)的C含量為3%?10%，蓋帽層203內(nèi)的C含量為0.5%?2%。所述摩爾濃度為平均摩爾濃度。
[0082]在形成所述202的過程中，還可以在反應(yīng)氣體內(nèi)通入摻雜氣體，使所述體層202內(nèi)具有P型或N型摻雜離子，所述體層202內(nèi)的P型或N型摻雜離子的濃度為lE19atom/cm3?lE19atom/cm3。本實施例中，所述體層202內(nèi)可以摻雜有B離子。
[0083]請參考圖5，為采用具有圖4中含第二元素氣體濃度曲線的反應(yīng)氣體形成的應(yīng)力層200 (請參考圖3)內(nèi)，Ge以及B在應(yīng)力層200不同深度處的濃度變化曲線。
[0084]由圖5中所示，所述Ge濃度以及B濃度曲線為平滑的曲線，沒有存在尖峰。與沒有引入第一穩(wěn)定階段II和第二穩(wěn)定階段II’的實施例(請參考圖2)相比，本實施例中，在形成種子層201的過程中，在第二上升階段I’、第二生長階段III’之間加入第二穩(wěn)定階段II’，使得在進入第二生長階段III’時反應(yīng)氣體濃度穩(wěn)定，從而使得種子層內(nèi)的第二元素濃度的過渡平緩，不會產(chǎn)生過沖現(xiàn)象；同樣，在形成體層202的過程中，在第一