槽内 的栅极结构的位置处。应变诱导材料沿着从源极/漏极凹槽的底面延伸到源极/漏极凹槽 的顶面的线具有不连续的锗浓度分布。不连续的锗浓度分布从第一位置处的高锗浓度改变 为第一位置上方的第二位置处的较低的锗浓度，从而提供邻接晶体管的沟道区的较高的掺 杂浓度。
[0034] 图1示出了在源极/漏极区104内具有不连续的锗浓度分布的应变沟道晶体管器 件100的一些实施例的截面图。
[0035] 应变沟道晶体管器件100包括设置在半导体衬底102内的应变源极区104a和应 变漏极区104b。应变源极区104a和应变漏极区104b由沟道区105分隔开。配置为控制沟 道区105内的电荷载流子（例如，电子和/或空穴）的流动的栅极结构108设置在横向位 于源极区104a和漏极区104b之间的位置处并且垂直位于沟道区105上方的位置处的半导 体衬底102上。
[0036] 在一些实施例中，栅极结构108可以包括堆叠结构，堆叠结构包括栅极介电层 110、栅电极层112和硬掩模层114。栅极介电层110设置在半导体衬底102上。栅电极层 112(例如，多晶硅、替换金属等）设置在栅极介电层110上，并且硬掩模层114(例如，Si02 或其他电介质）设置在栅电极层112上。在一些实施例中，侧壁间隔件116位于栅极结构 108的相对两侧上。侧壁间隔件116配置为使栅电极层112与应变源极区104a以及应变漏 极区104b隔离。
[0037] 应变源极区104a和应变漏极区104b包括设置在凹槽内的应变诱导材料，其中，凹 槽位于邻接栅极结构108的位置处的半导体衬底102内。应变源极区104a和应变漏极区 104b配置为在沟道区105上诱导应变（例如，压缩应变或拉伸应变）。应变诱导材料具有 应变诱导组分，应变诱导组分具有沿着从应变源极区l〇4a和应变漏极区104b的底面延伸 到应变源极区l〇4a和应变漏极区104b的顶面的法线（即，垂直于底面）的不连续的浓度 分布。不连续的浓度分布包括沿着该线的多个间断点（例如，浓度分布中的间断或中断）。
[0038] 在一些实施例中，应变诱导材料可以包括硅锗，并且应变诱导组分可以包括锗。在 这样的实施例中，由于锗（Ge)和硅（Si)的晶格常数的差别，锗配置为在沟道区105上诱导 应变。在其他实施例中，例如，应变诱导材料可以包括诸如碳化硅（SiC)的可选材料。
[0039] 在一些实施例中，应变诱导材料（例如，SiGe)可以包括设置在应变源极区104a和 应变漏极区l〇4b的凹槽内的多个独特的外延层。在一些实施例中，多个独特的外延层可以 分别具有在邻接层之间的相交处不连续的不同的应变诱导组分浓度分布（例如，锗浓度分 布）。
[0040] 例如，应变源极区104a和应变漏极区104b可以包括第一SiGe层106a、第二SiGe 层106b和第三SiGe层106c。第一SiGe层106a可以包括从第一位置处的高锗浓度改变 为第一位置上方的第二位置处的较低的锗浓度的第一锗浓度分布。第二SiGe层106b可以 包括与第一浓度分布不连续的第二锗浓度分布。在一些实施例中，第二锗浓度分布可以从 第三位置处的低锗浓度改变为第三位置上方的第四位置处的较高的锗浓度。第三SiGe层 106c可以包括与第二浓度分布不连续的第三锗浓度分布。在一些实施例中，第三SiGe层 106c可以包括具有不变的锗浓度的SiGe层或包括未掺杂的纯硅的硅覆盖层（即，SiGex层， 其中，x= 0)。
[0041] 虽然应变源极区104a和应变漏极区104b在应变沟道晶体管器件100中示出为三 层区域，但是应该理解，公开的应变源极区104a和应变漏极区104b不限于这样的层。在其 他实施例中，应变源极区l〇4a和应变漏极区104b可以包括额外的层（例如，第四SiGe层、 第五SiGe层等）。
[0042] 图2示出了图表200的一些实施例，图表200示出沿着延伸穿过应变源极区（例 如，104a)和应变漏极区（例如，104b)的垂直截面A-A'的锗浓度分布。图表200示出了沿y轴的掺杂浓度和沿x轴的与半导体衬底的表面的距离。
[0043] 图表200的锗浓度分布包括SiGe源极/漏极区的不连续的浓度分布，其中，SiGe 源极/漏极区具有三个带有不同锗浓度分布的独特区域202、204和206 (即，三层SiGe源 极/漏极区）。独特区域202至206由邻近的区域之间的间断或中断标记。
[0044] 例如，第一区域206包括应变源极/漏极区内的底部SiGe层的第一锗浓度分布。 第一锗浓度分布从第一区域206的底面处的第一锗浓度Q延伸到第一区域206的顶部的 小于第一锗浓度Q的第二锗浓度C2。在一些实施例中，第一区域206内的锗浓度可以介于 约40%的锗浓度（底面处）和约10%的锗浓度（顶面处）的范围内。
[0045] 第二区域204包括应变源极/漏极区内的中间SiGe层的第二锗浓度分布。第二 锗浓度分布从第二区域204的底面处的第三锗浓度C3延伸到第二区域204的顶部的大于第 三锗浓度仏的第四锗浓度C4。由于深度(12-6处的第三锗浓度(：3不同于深度(1 2处的第二 锗浓度C2，所以第二锗浓度分布与第一锗浓度分布不连续。在一些实施例中，第二区域204 内的锗浓度可以介于约30%的锗浓度（底面处）和约70%的锗浓度（顶面处）的范围内。
[0046] 第三区域202包括源极/漏极区内的顶部SiGe层的第三锗浓度分布。第三锗浓 度分布包括不变的锗浓度分布208或210。在顶部SiGe层包括硅覆盖层的一些实施例中， 不变的锗浓度分布208可以包括浓度C5。在顶部SiGe层包括SiGe层的其他实施例中，不 变的锗浓度分布210可以包括浓度C6。由于深度di-S处的锗浓度(：5或(：6不同于深度屯 处的第四锗浓度C4，所以第三锗浓度分布与第二锗浓度分布不连续。
[0047] 图3示出了在源极/漏极区内具有不连续的锗浓度分布的应变沟道晶体管器件 300的一些额外的实施例的截面图。
[0048] 应变沟道晶体管器件300包括源极/漏极区104,源极/漏极区104靠近栅极结构 108设置在半导体衬底102中。源极/漏极区104具有在半导体衬底102中提供钻石形或 "V"形空腔的各向异性蚀刻分布。"V"形空腔包括两侧是〈111>表面312a和312b的〈100> 表面310。
[0049] 源极/漏极区104包括位于一个或多个额外的SiGe层106b至106c下方的底部/ 第一SiGe层 106a。第一SiGe层 106a设置在〈100> 表面 310 和〈111> 表面 312a和 312b 上，〈100>表面310和〈111>表面312a和312b在此共同地称为底面。第一SiGe层106a的 锗浓度分布从底面到底面的上方的位置而降低。应理解，由于源极/漏极凹槽具有〈1〇〇> 表面310和〈111>表面312a和312b，术语"上方"不严格地限于垂直上方。例如，术语"上 方"也可以意指沿着垂直于〈100>表面的线或沿着垂直于〈111>表面的线的上方（例如，沿 着45°角的上方）。
[0050] 在一些实施例中，第一SiGe层106a的锗浓度分布可以根据下方的表面的晶格 (即，根据源极/漏极区内的方向）而改变。在一些实施例中，第一SiGe层106a可以具有 与沿着垂直于第二底面（包括〈111>表面312a或312b)延伸的第二线（例如，306)不同的 沿着垂直于第一底面（包括〈1〇〇>表面310)延伸的第一线（例如，302)的掺杂浓度分布。
[0051] 例如，第一方向302垂直于〈100>表面310延伸。沿着第一方向302,底部SiGe 层内的锗浓度分布可以开始于约25%的值（底面处）并且可以降低至约12%的值（顶面 处）。类似地，沿着第二方向304,第一SiGe层106a内的锗浓度分布可以开始于约25 %的 值并且可以降低至约12%的值。通过沿着第一方向302和第二方向304降低锗浓度分布， 在接近〈111>表面处实现了较低锗浓度，从而减小了应变沟道晶体管器件300内的位错传 播。
[0052] 第三方向306垂直于〈111>表面312a或312b延伸。沿着第三方向306,第一SiGe 层l〇6a内的锗浓度分布可以开始于约20%的值并且可以降低至约12%的值。
[0053] 沿着第四方向308,第一SiGe层106a内的锗浓度分布可以开始于约25%的值并 且可以降低至约12%的值。通过沿着第四方向308将锗浓度分布从高锗浓度降低至较低锗 浓度，在接近沟道区105处实现了较高锗浓度，并且改善了沟道应变和器件性能。
[0054] 图4示出了形成应变沟道晶体管器件的方法400的一些实施例的流程图，其中，应 变沟道晶体管器件在源极/漏极区内具有不连续的锗浓度分布。
[0055] 在步骤402中，提供了半导体衬底。在各个实施例中，半导体衬底102可以包括任 何类型的半导体主体（例如，硅