[發明專利]半導體結構及其制造方法

無效

• 申請號: 200710102224.3
• 申請日: 2007-04-27
• 公開（公告）號: CN101075585A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 程慷果;朱慧瓏;李佑炯
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L21/20;H01L21/762;H01L27/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明涉及MOSFET，并且更具體地，涉及應變HOT(混合取向技術)MOSFET。

背景技術

常規CMOS器件包括在同一襯底上形成的N溝道晶體管和P溝道晶體管。為了使器件更好地操作，N溝道晶體管形成在拉伸應變的第一結晶取向半導體上，而P溝道晶體管形成在壓縮應變的第二結晶取向半導體上。因此，需要一種比現有技術簡單的形成CMOS器件的方法。

發明內容

本發明提供一種半導體制造方法，包括：提供半導體結構，該半導體結構包括：(a)第一半導體層，具有第一結晶取向，(b)埋置絕緣層，在第一半導體層的頂上，(c)第二半導體層，在埋置氧化層的頂上，其中第二半導體層具有第二結晶取向，并且其中第二結晶取向與第一結晶取向不同；在第一半導體層的頂上形成第三半導體層，其中第三半導體層具有第一結晶取向；和在第三半導體層的頂上形成第四半導體層，其中第四半導體層包括與第三半導體層的材料不同的材料，并且其中第四半導體層具有第一結晶取向。

本發明提供一種半導體結構，包括：(a)第一半導體層，具有第一結晶取向；(b)埋置氧化層，在第一半導體層的頂上；(c)第二半導體層，在埋置氧化層的頂上，其中第二半導體層具有第二結晶取向，并且其中第二結晶取向與第一結晶取向不同；(d)第三半導體層，在第一半導體層的頂上，其中第三半導體層具有第一結晶取向；和(e)第四半導體層，在第三半導體層的頂上，其中第四半導體層包括與第三半導體層的材料不同的材料，并且其中第四半導體層具有第一結晶取向。

本發明提供一種半導體制造方法，包括：提供半導體結構，該半導體結構包括：(a)第一半導體區域，具有第一結晶取向，(b)第二半導體區域，具有第二結晶取向，其中第二結晶取向與第一結晶取向不同，和(c)絕緣區域，其中第一半導體區域和第二半導體區域通過絕緣區域相互電絕緣；形成(i)第一犧牲區域，在第一半導體區域的頂上，和(ii)第二犧牲區域，在第二半導體區域的頂上，其中第一犧牲區域的第一厚度比第二犧牲區域的第二厚度小；和蝕刻第一和第二犧牲區域，使得第一犧牲區域完全除去，但是第二犧牲區域的一部分仍保留在第二半導體區域的頂上。

本發明提供一種比現有技術簡單的形成CMOS器件的方法。

附圖說明

圖1至圖13表示按照本發明的實施例的第一半導體結構的第一制造工藝。

圖14至圖25表示按照本發明的實施例的第二半導體結構的第二制造工藝。

具體實施方式

圖1至圖13表示按照本發明的實施例的第一半導體結構100的第一制造工藝。

更具體地，參考圖1，在一個實施例中，第一制造工藝以一個SOI(絕緣體上硅)襯底150開始。在一個實施例中，SOI襯底150包括半導體襯底120、例如埋置氧化(BOX)層的埋置絕緣層130、和硅層140。說明性地，半導體襯底120包括硅并且具有結晶表面取向(110)，埋置氧化層130包括二氧化硅，以及硅層140具有結晶表面取向(100)。可選擇地，半導體襯底120具有結晶表面取向(100)，并且硅層140具有結晶表面取向(110)。在一個實施例中，通過常規方法，例如晶片鍵合或SIMOX(注氧隔離)，形成SOI襯底150。

接下來，在一個實施例中，在硅層140的頂上形成墊層210。說明性地，墊層210包括由CVD(化學汽相沉積)形成的氮化硅層，和由熱氧化形成的下部氧化硅層(未示出)。

接下來，在一個實施例中，對墊層210進行構圖，結果形成如圖2所示的構圖的墊區域210’。說明性地，構圖的墊區域210’(圖2)通過對墊層210進行光刻和蝕刻而形成。

接下來，參考圖2，在一個實施例中，將構圖的墊區域210’用作掩膜，以對硅層140和埋置氧化層130進行定向蝕刻，結果分別形成硅區域140’和BOX區域130’(如圖3所示)。說明性地，通過RIE(反應離子蝕刻)工藝，執行對硅層140和埋置氧化層130的蝕刻。可以將構圖的墊區域210’、硅區域140’和BOX區域130’共同地稱為一個塊310，如圖3所示。

接下來，參考圖4，在一個實施例中，在塊310的側壁上形成隔離層410。隔離層410可以包括氧化硅或氮化硅，通過(i)在圖3的結構100的頂上(包括塊310的側壁上)到處CVD一層隔離材料(未示出)，并且然后(ii)對沉積的隔離材料(未示出)定向回蝕刻而形成，結果形成隔離層410。