本發(fā)明涉及一種具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件及其制作方法，尤其是涉及一種選擇性應(yīng)力系統(tǒng)(selective strain scheme，SSS)的外延半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

外延(epitaxial)結(jié)構(gòu)廣泛地用于半導(dǎo)體制作工藝中，舉例來說，現(xiàn)有技術(shù)常利用選擇性外延成長(selective epitaxial growth，以下簡稱為SEG)技術(shù)于一單晶基板內(nèi)形成一晶格排列與基板相同的外延結(jié)構(gòu)，例如硅鍺(silicon germanium，SiGe)外延結(jié)構(gòu)，作為增高式源極/漏極(raised source/drain)，或者嵌入式源極/漏極(recessed source/drain)。利用硅鍺外延結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)(lattice constant)大于硅基板晶格的特點(diǎn)，硅鍺外延結(jié)構(gòu)對MOS晶體管的通道區(qū)產(chǎn)生應(yīng)力，故可增加通道區(qū)的載流子遷移率(carrier mobility)，并用于增加MOS晶體管的速度。也因此，利用SEG技術(shù)形成的外延結(jié)構(gòu)成為選擇性應(yīng)力系統(tǒng)的選項之一。

利用外延結(jié)構(gòu)作為源極/漏極固然可有效提升元件效能，但外延結(jié)構(gòu)的制作大大地增加了半導(dǎo)體制作工藝的復(fù)雜度以及制作工藝控制的困難度。此外，外延源極/漏極提供的應(yīng)力是否能正確且有效率地指向并施加于通道區(qū)域等問題，一直在增加具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件在設(shè)計與制作上的難度。

由此可知，外延結(jié)構(gòu)的存在雖可有效增進(jìn)元件效能，然而隨著半導(dǎo)體制作工藝與產(chǎn)品的復(fù)雜度不斷提升，業(yè)界仍不斷地面對挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的一目的在于提供一種具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，且該半導(dǎo)體元件的外延結(jié)構(gòu)可有效率地對通道區(qū)域提供應(yīng)力。

根據(jù)本發(fā)明所提供的一種具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法。該制 作方法首先提供一基底，該基底上形成有多個柵極結(jié)構(gòu)，且該等柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁分別形成有一間隙壁。接下來，進(jìn)行一第一蝕刻制作工藝，用以于該等間隙壁兩側(cè)分別形成一第一凹槽。在該第一蝕刻制作工藝之后對該等第一凹槽進(jìn)行一離子注入制作工藝，并且于該離子注入制作工藝之后進(jìn)行一第二蝕刻制作工藝，用以拓寬該等第一凹槽并分別形成一加寬后第一凹槽，以及于該等加寬后第一凹槽的底部分別形成一第二凹槽。在形成該等加寬后第一凹槽與該等第二凹槽之后，在該等加寬后第一凹槽與該等第二凹槽內(nèi)形成一外延結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明另提供一種包含外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，該半導(dǎo)體元件包含有一基底、一形成于該基底上的柵極結(jié)構(gòu)、一形成于該柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的間隙壁、以及多個復(fù)Σ形(hyper-sigma shaped)外延應(yīng)力件(epitaxial stressor)，分別形成于該柵極結(jié)構(gòu)與該間隙壁兩側(cè)的該基底內(nèi)。該基底包含有一第一半導(dǎo)體材料，該等復(fù)Σ形外延應(yīng)力件分別包含該第一半導(dǎo)體材料與一第二半導(dǎo)體材料，且該第二半導(dǎo)體材料的晶格系數(shù)不同于該第一半導(dǎo)體材料的晶格系數(shù)。該等復(fù)Σ形外延應(yīng)力件分別還包含一第一部分、一第二部分、與一實(shí)體連接該第一部分與該第二部分的頸部，該第一部分包含有一對第一尖角(tip)，該第二部分包含有一對第二尖角，且該等第一尖角與該等第二尖角在一剖面視角中指向該柵極結(jié)構(gòu)。該頸部包含有一形成于該第一部分內(nèi)的第一斜面與一形成該第二部分內(nèi)的第二斜面。

本發(fā)明還提供一種包含外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，該半導(dǎo)體元件包含有一基底、一形成于該基底上的柵極結(jié)構(gòu)、一形成于該柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的間隙壁、以及多個分別形成于該柵極結(jié)構(gòu)與該間隙壁兩側(cè)的該基底內(nèi)的外延應(yīng)力件。該基底包含有一第一半導(dǎo)體材料，而該等外延應(yīng)力件分別包含該第一半導(dǎo)體材料與一第二半導(dǎo)體材料，且該第二半導(dǎo)體材料的晶格系數(shù)不同于該第一半導(dǎo)體材料的晶格系數(shù)。該等外延應(yīng)力件分別還包含一對第一尖角與一對第二尖角，該等第一尖角該等第二尖角在一剖面視角中指向該柵極結(jié)構(gòu)，且該等第一尖角與該等第二尖角與該基底的表面的垂直距離都小于450埃。

本發(fā)明所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，是利用兩次的蝕刻制作工藝以及兩次蝕刻制作工藝間隔中的離子注入制作工藝形成具有至少二對尖角的外延結(jié)構(gòu)，且此外延結(jié)構(gòu)的二對尖角指向通道區(qū)域。更重要的是，由于本發(fā)明所提供的復(fù)Σ形外延應(yīng)力件具有至少二對指向通道區(qū)域的尖角，因此 本發(fā)明所能提供的應(yīng)力遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)。另外，由于外延結(jié)構(gòu)的尖角深度都小于450埃，因此外延結(jié)構(gòu)所提供的應(yīng)力可在有效范圍內(nèi)施加于半導(dǎo)體元件的通道區(qū)域。簡單地說，根據(jù)本發(fā)明所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，作為應(yīng)力供應(yīng)者的外延結(jié)構(gòu)可有效率地對通道區(qū)域提供更多的應(yīng)力，最終大幅提升半導(dǎo)體元件的效能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖；

圖2至圖7為該優(yōu)選實(shí)施例所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法的示意圖；

圖8為本發(fā)明所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法的一變化型的示意圖。

主要元件符號說明

1 具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法

S10 提供一基底，該基底上形成有多個柵極結(jié)構(gòu)，且該等柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁分別形成有一間隙壁

S12 進(jìn)行一第一蝕刻制作工藝，用以于該等間隙壁兩側(cè)分別形成一第一凹槽

S14 對該等第一凹槽進(jìn)行一離子注入制作工藝

S16 進(jìn)行一第二蝕刻制作工藝，用以拓寬該等第一凹槽并分別形成一加寬后第一凹槽，以及于該等加寬后第一凹槽的底部分別形成一第二凹槽

S18 于該等加寬后第一凹槽與該等第二凹槽內(nèi)形成一外延結(jié)構(gòu)

100 基底

100S 基底表面

110 柵極結(jié)構(gòu)

110C 通道區(qū)域

112 柵極介電層

114 柵極導(dǎo)電層

116 覆蓋層

118 輕摻雜漏極

120 間隙壁

130 第一蝕刻制作工藝、干蝕刻步驟

132 第一蝕刻制作工藝、濕蝕刻步驟

140 第一凹槽

150 離子注入制作工藝

160 第二蝕刻制作工藝、干蝕刻步驟

162 第二蝕刻制作工藝、濕蝕刻步驟

170 加寬后第一凹槽

172 第二凹槽

172B 第二凹槽底部

180、180’ 復(fù)Σ形外延應(yīng)力件

180a 第一部分

180b 第二部分

180c 第三部分

182a 第一尖角

182b 第二尖角

182c 第三尖角

184 頸部

186a 第一上斜面

186b 第二上斜面

188a 第一下斜面

188b 第二下斜面

D_R1 第一凹槽深度

D_R2 第二凹槽深度

W₁ 加寬后第一凹槽最寬度、第一對尖角彼此距離

W₂ 第二凹槽最寬度、第二對尖角彼此距離

W₃ 第三對尖角彼此距離

S_N 頸部與柵極結(jié)構(gòu)水平距離

S₁ 第一尖角與柵極結(jié)構(gòu)水平距離

S₂ 第二尖角與柵極結(jié)構(gòu)水平距離

D_T1 第一尖角與基底表面垂直距離

D_T2 第二尖角與基底表面垂直距離

D_T3 第三尖角與基底表面垂直距離

n 法線

θ 離子注入制作工藝入射方向與法線夾角

具體實(shí)施方式

熟悉該項技術(shù)的人士應(yīng)可理解的是，以下提供多個不同的實(shí)施例，用以公開本發(fā)明的不同特征，但不以此為限。另外，以下公開的附圖被簡化以更清楚表達(dá)本發(fā)明的特征，故以下公開的附圖并未繪示出一指定元件(或裝置)的所有元件。此外，以下公開的附圖是根據(jù)本發(fā)明理想化的示意圖，故由這些示意圖變異的型態(tài)，利如因制造技術(shù)和或容許誤差造成的差異為可預(yù)期的。也因此本發(fā)明的公開不應(yīng)指限定于已下圖是公開的特定形狀，且應(yīng)包括如因制作工藝技術(shù)造成的形狀的偏差。

此外，熟悉該項技術(shù)的人士應(yīng)可理解以下說明中，當(dāng)某一組成元件，例如一區(qū)域、一層、一部分等類似組成元件，被稱為在另一組成元件“上”，是指該組成元件直接設(shè)置于該另一組成元件上，也可指涉或有其他組成元件介于兩者之間。然而，當(dāng)某一組成元件被稱為直都形成在另一組成元件上，則是指這兩個組成元件之間并未再有其他組成元件存在。另外，本發(fā)明所揭露的當(dāng)某一組成元件“形成”在另一組成元件上時，該組成元件可以生長(growth)、沉積(deposition)、蝕刻(etch)、連結(jié)(attach)、連接(connect)耦接(couple)等方法，或其他方式制備或制造于該組成元件上。

另外，本發(fā)明中所使用的用語如“底部”、“下方”、“上方”、“頂部”等，是用以描述附圖中不同組成元件的相對位置。然而，當(dāng)將附圖翻轉(zhuǎn)使其上下顛倒時，前述的“上方”即成為“下方”。由此可知，本發(fā)明中所使用的相對性描述用語可依據(jù)該元件或設(shè)備的方位而定。

請參閱圖1至圖7，其中圖1為本發(fā)明所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖，而圖2至圖7為本優(yōu)選實(shí)施例所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法的示意圖。首先請參閱圖1。根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所提供的制作方法1，首先進(jìn)行步驟S10：

步驟S10：提供一基底，該基底上形成有多個柵極結(jié)構(gòu)，且該等柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁分別形成有一間隙壁

同時參閱圖2。本優(yōu)選實(shí)施例首先提供一基底100，基底100包含有一第一半導(dǎo)體材料，第一半導(dǎo)體材料可以是硅、鍺、III-V族化合物(compound)、或者是II-VI族化合物。在本優(yōu)選實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體材料優(yōu)選為硅，然而不限于此。另外，在本優(yōu)選實(shí)施例中，基底100可以是一塊硅(bulk)基底，且可具有(100)晶面(crystal plane)?；?00上形成有多個柵極結(jié)構(gòu)110，柵極結(jié)構(gòu)110主要包含一柵極介電層112、一柵極導(dǎo)電層114與一覆蓋層116，由下而上堆疊于基底100上。如熟悉該項技術(shù)的人士所知，覆蓋層116覆蓋于柵極導(dǎo)電層114上，用以于后續(xù)進(jìn)行的各光刻制作工藝、離子注入制作工藝、蝕刻制作工藝或任何必需的清洗制作工藝中保護(hù)柵極導(dǎo)電層114，避免柵極導(dǎo)電層114在上述制作工藝中受到傷害。柵極結(jié)構(gòu)110兩側(cè)的基底100內(nèi)分別形成有一輕摻雜漏極(lightly-doped drain，LDD)118；而柵極結(jié)構(gòu)110的側(cè)壁上，則分別形成有一間隙壁120，間隙壁120優(yōu)選為一復(fù)合膜層。間隙壁120于完成LDD 118的制作后，形成于柵極結(jié)構(gòu)110的側(cè)壁上，其可在后續(xù)制作工藝中保護(hù)柵極結(jié)構(gòu)110的側(cè)壁，并用以定義后續(xù)欲形成的源極/漏極的預(yù)定形成位置。

根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所提供的制作方法1，接下來進(jìn)行步驟S12：

步驟S12：進(jìn)行一第一蝕刻制作工藝，用以于該等間隙壁兩側(cè)分別形成一第一凹槽

請同時參閱圖3。接下來，是進(jìn)行一第一蝕刻制作工藝130/132，用以于間隙壁120兩側(cè)分別形成一第一凹槽140。首先需注意的是，第一蝕刻制作工藝130/132為一二步驟蝕刻制作工藝，其依序包含一干蝕刻步驟130與一濕蝕刻步驟132，且濕蝕刻步驟132包含氫氧化四甲基銨(Tetramethylammonium hydroxide，以下簡稱為TMAH)。在第一蝕刻制作工藝130/132中，干蝕刻步驟130主要對第一凹槽140的深度影響較大：在干蝕刻步驟130之中，對間隙壁120兩側(cè)的基底100的蝕刻深度約為200埃(angstrom，)，但不限于此。而在第一蝕刻制作工藝130/132中，濕蝕刻步驟132對基底100的(111)晶面的蝕刻率較高，因此濕蝕刻步驟132主要是側(cè)向蝕刻基底100。然而仍需注意的是，雖然濕蝕刻步驟132主要對第一凹槽140的寬度影響較大，但其對第一凹槽140的深度也有貢獻(xiàn)：在濕蝕刻步驟132之中，對間隙壁120兩側(cè)的基底100的蝕刻深度約為但不限于此。因此，如圖3所示，通過第一蝕刻制作工藝130/132所形成的第一凹槽140 具有一深度D_R1，且深度D_R1約為但不限于此。

根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所提供的制作方法1，接下來進(jìn)行步驟S14：

步驟S14：對該等第一凹槽進(jìn)行一離子注入制作工藝

請同時參閱圖4。在第一蝕刻制作工藝130/132之后，對第一凹槽140進(jìn)行一離子注入制作工藝150。離子注入制作工藝150可包含氟化硼((boron fluoride，以下簡稱為BF)，且BF的濃度為2.5E14。另外，離子注入制作工藝150具有一入射方向，而此入射方向與基底100表面的法線n具有一夾角θ，且夾角θ為25度，但不限于此。

根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所提供的制作方法1，接下來進(jìn)行步驟S16：

步驟S16：進(jìn)行一第二蝕刻制作工藝，用以拓寬該等第一凹槽并分別形成一加寬后第一凹槽，以及于該等加寬后第一凹槽的底部分別形成一第二凹槽

請同時參閱圖5。在離子注入制作工藝150之后，進(jìn)行一第二蝕刻制作工藝160/162，用以拓寬第一凹槽140并分別形成一加寬后第一凹槽170，以及于加寬后第一凹槽170的底部分別形成一第二凹槽172。首先需注意的是，第二蝕刻制作工藝160/162也為一二步驟蝕刻制作工藝，其依序包含一干蝕刻步驟160與一濕蝕刻步驟162，且濕蝕刻步驟162也包含TMAH。值得注意的是，由于離子注入制作工藝150是將BF注入進(jìn)入第一凹槽140，因而改變了第一凹槽140底部材料的蝕刻率。因此，在第二蝕刻制作工藝160/162中，干蝕刻步驟160向下蝕刻的蝕刻深度為但不限于此。而在第二蝕刻制作工藝160/162中，濕蝕刻步驟162對基底100的(111)晶面的蝕刻率較高，因此濕蝕刻步驟162主要是側(cè)向蝕刻基底100，使得第一凹槽140的寬度增加。然而，濕蝕刻步驟162仍然具有向下蝕刻的能力，且其向下蝕刻的蝕刻深度約為但不限于此。如圖5所示，在第二蝕刻制作工藝160/162之后，在基底100內(nèi)形成加寬后第一凹槽170以及形成于加寬后第一凹槽170底部的第二凹槽172。第二凹槽172的底部172B具有一深度D_R2，且深度D_R2即為第二凹槽172的底部172B與基底100的表面100S的垂直距離。在本優(yōu)選實(shí)施例中，深度D_R2可小于例如可以是但不限于此。此外如圖5所示，第二凹槽172的底部172B與基底100的表面100S的垂直距離(即深度D_R2)大于第一凹槽140的底部140B與基底100的表面100S的垂直距離(即深度D_R1)。此外，為凸顯第一凹槽140 與加寬后第一凹槽170/第二凹槽172的差異，圖5中更以虛線表示出原第一凹槽140形成的位置。如圖5所示，第一凹槽140的深度D_R1，即第一蝕刻制作工藝130/132所蝕刻的深度約為而第二蝕刻制作工藝160/162所蝕刻的深度約為換句話說，第一蝕刻制作工藝130/132所蝕刻的深度大于第二蝕刻制作工藝160/162所蝕刻的深度。另外需注意的是，加寬后第一凹槽170包含一第一最寬度W₁，而第二凹槽172包含一第二最寬度W₂，且圖5所示，第一最寬度W₁大于該第二最寬度W₂。

根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所提供的制作方法1，接下來進(jìn)行步驟S18：

步驟S18：在該等加寬后第一凹槽與該等第二凹槽內(nèi)形成一外延結(jié)構(gòu)

請同時參閱圖6。接下來，進(jìn)行一SEG方法，以于加寬后第一凹槽170與第二凹槽172內(nèi)形成一外延層180，且外延層180填滿加寬后第一凹槽170與第二凹槽172。熟悉該項技術(shù)的人士應(yīng)知，在進(jìn)行SEG方法時，外延層180沿著凹槽170/172的各表面成長。因此，本優(yōu)選實(shí)施例中外延層180沿著凹槽170/172的底部172B與各斜側(cè)壁向上成長，至終形成如圖6所示的具有復(fù)Σ形的外延層180。值得注意的是，由于凹槽170/172具有平坦的底部172B，因此外延層180也據(jù)此獲得一平坦底部。外延層180包含前述的第一半導(dǎo)體材料(即硅)以及一第二半導(dǎo)體材料，且第二半導(dǎo)體材料的晶格系數(shù)(lattice constant)不同于第一半導(dǎo)體材料的晶格系數(shù)。此外，第二半導(dǎo)體材料可依據(jù)電性要求(p型或n型)而不同。舉例來說，在本優(yōu)選實(shí)施例中，第二半導(dǎo)體材料為鍺。由于這些復(fù)Σ形外延層180晶格系數(shù)不同于其周邊的基底100材料的晶格系數(shù)，復(fù)Σ形外延層180可作為應(yīng)力件。也就是說，本優(yōu)選實(shí)施例于柵極結(jié)構(gòu)110與間隙壁120兩側(cè)分別提供一復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180。

請另外參閱圖7，圖7為圖6中復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180的放大示意圖。如圖7所示，復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180包含有一第一部分180a與一第二部分180b，第二部分180b形成于第一部分180a下方，且第一部分180a可突出于基底的表面100S。第一部分180a包含有一對第一尖角(tip)182a，且第一尖角182a在一剖面視角中指向柵極結(jié)構(gòu)110；第二部分180b包含有一對第二尖角182b，且第二尖角在剖面視角中也指向柵極結(jié)構(gòu)110。第一尖角182a之間的距離也就是前述的加寬后第一凹槽170的第一最寬度W₁，而第二尖角182b之間的距離也就是前述的第二凹槽172的第二最寬度W₂，因此第一 尖角182a之間的距離W₁大于第二尖角182b之間的距離W₂。更重要的是，第一尖角182a與第二尖角182b與基底100的表面100S的垂直距離D_T1、D_T2都小于450埃。如圖6與圖7所示，復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180還包含一頸部184，實(shí)體連接該第一部分180a與第二部分180b。更詳細(xì)地說，第一部分180a包含有一第一上斜面186a與一第一下斜面188a，而第二部分180b包含有一第二上斜面186b與一第二下斜面188b。如圖6與圖7所示，復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180的頸部184包含第一部分180a的第一下斜面188a與第二部分180b的第二上斜面186b。換句話說，第一部分180a的第一下斜面188a與第二部分180b的第二上斜面186b在頸部184實(shí)體連接。在本優(yōu)選實(shí)施例中，頸部184與柵極結(jié)構(gòu)110的水平距離S_N小于但不限于此。

請繼續(xù)參閱圖6與圖7。外延層180的第二半導(dǎo)體材料包含有濃度(即鍺濃度)，且濃度可由下而上由0％逐漸提升至大于50％。然而需注意的是，第一尖角182a與第二尖角182b所包含的第二半導(dǎo)體材料濃度大于50％。另外須注意的是，一般說來，當(dāng)外延結(jié)構(gòu)中的鍺濃度大于38％，外延結(jié)構(gòu)內(nèi)即易發(fā)生差排(dislocation)缺陷，差排缺陷降低了外延結(jié)構(gòu)所能提供的應(yīng)力。但在本優(yōu)選實(shí)施例，由于復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180的生成是由凹槽170/172的平坦底部與斜側(cè)面長成，因此在最終獲得的復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180中，即使鍺濃度大于50％，復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180也未發(fā)生差排缺陷。也就是說，本優(yōu)選實(shí)施例的復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180具有良好的成長結(jié)果以及應(yīng)有的應(yīng)力。

請仍然參閱圖7。根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例，復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180中垂直距離最接近通道區(qū)域110C的第一尖角182a與柵極結(jié)構(gòu)110的水平距離S₁為因此復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180所提供的應(yīng)力可更有效地施加于通道區(qū)域110C。然而，熟悉該項技術(shù)的人士應(yīng)知第一尖角182a與柵極結(jié)構(gòu)110的水平距離S₁可通過調(diào)整前述濕蝕刻步驟132/162的參數(shù)調(diào)整，故不限于此。另外，本優(yōu)選實(shí)施例中復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180的第二尖角182b與柵極結(jié)構(gòu)110的水平距離S₂可以是但不限于此。由于本優(yōu)選實(shí)施例所提供的復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180具有至少二對尖角182a/182b，且這二對尖角182a/182b都指向通道區(qū)域110C，因此本優(yōu)選實(shí)施例的復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180可提供的應(yīng)力遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)。另外，由于復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180的尖角182a/182b深度D_T1/D_T2都小于450埃，因此復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180所提供的應(yīng)力可在有效范圍內(nèi)施加于半導(dǎo)體元件的通道區(qū)域110C。

請重新參閱圖1與圖8，其中圖8為本優(yōu)選實(shí)施例的一變化型示意圖。如圖1與圖8所示，根據(jù)本變化型，在具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的制作方法1中的步驟S14與步驟16可重復(fù)進(jìn)行。也就是說，離子注入制作工藝150與第二蝕刻制作工藝160/162是于第一蝕刻制作工藝130/132之后可依需要重復(fù)進(jìn)行。舉例來說，在本變化型中離子注入制作工藝150與第二蝕刻制作工藝160/162即重復(fù)進(jìn)行一次，而再度加寬第一凹槽，同時加寬第二凹槽，并于第二凹槽底部形成一第三凹槽(圖未示)。值得注意的是，第三凹槽的最寬部分與基底100的表面100S的垂直距離不可大于為確保此一條件，可調(diào)整第一蝕刻制作工藝130/132中對深度影響較大的干蝕刻步驟130，與第二蝕刻制作工藝160/162中對深度影響較大的干蝕刻步驟160的制作工藝參數(shù)，舉例來說可縮減制作工藝時間，使得在經(jīng)歷三次干蝕刻步驟后，最終凹槽的深度不致超過預(yù)定深度。

請參閱圖8。根據(jù)本變化型，在依序進(jìn)行第一蝕刻制作工藝130/132、離子注入制作工藝150、第二蝕刻制作工藝160/162、離子注入制作工藝150與第二蝕刻制作工藝160/162之后，可進(jìn)行一SEG方法，以于最終獲得的凹槽形成一復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180’。如圖8所示，復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180’包含有一第一部分180a、一第二部分180b與一第三部分180c，第三部分180c形成于復(fù)Σ形外延應(yīng)力件180’最下方，第二部分180b則夾設(shè)于第一部分180a與第三部分180c之間，而第一部分180a可突出于基底的表面100S。第一部分180a包含有一對第一尖角182a，且第一尖角182a在一剖面視角中指向柵極結(jié)構(gòu)110；第二部分180b包含有一對第二尖角182b，且第二尖角182b在剖面視角中也指向柵極結(jié)構(gòu)110；同理第三部分180c包含有一對第三尖角182c，且第三尖角182c在剖面視角中也指向柵極結(jié)構(gòu)110。如圖8所示，第一尖角182a之間的距離W₁大于第二尖角182b之間的距離W₂，而第二尖角182b之間的距離W₂大于第三尖角182c之間的距離W₃。更重要的是，第一尖角182a、第二尖角182b、與第三尖角182c與基底100的表面100S的垂直距離D_T1、D_T2、D_T3都小于450埃。由于復(fù)Σ形應(yīng)力件180’具有更多指向柵極結(jié)構(gòu)110的尖角182a/182b/182c，故復(fù)Σ形應(yīng)力件180’可對通道區(qū)域110C提供更多的應(yīng)力。此外，且這些尖角182a/182b/182c與基底的表面100S的垂直距離D_T1、D_T2、D_T3都小于450埃，故復(fù)Σ形應(yīng)力件180’所提供的應(yīng)力可有效地施加于通道區(qū)域110C。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，利用兩次的蝕刻制作工藝以及兩次蝕刻制作工藝間隔中的離子注入制作工藝形成具有至少二對尖角的外延結(jié)構(gòu)，且此外延結(jié)構(gòu)的二對尖角都指向通道區(qū)域。更重要的是，由于本發(fā)明所提供的復(fù)Σ形外延應(yīng)力件具有至少二對指向通道區(qū)域的尖角，因此本發(fā)明所能提供的應(yīng)力遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)。另外，由于外延結(jié)構(gòu)的尖角深度都小于450埃，因此外延結(jié)構(gòu)所提供的應(yīng)力可在有效范圍內(nèi)施加于半導(dǎo)體元件的通道區(qū)域。簡單地說，根據(jù)本發(fā)明所提供的具有外延結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，作為應(yīng)力供應(yīng)者的外延結(jié)構(gòu)可有效率地對通道區(qū)域提供更多的應(yīng)力，最終大幅提升半導(dǎo)體元件的效能。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，都應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。