[發明專利]應變硅通道半導體結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201110328839.4
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN103077959A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 楊建倫;郭敏郎;廖晉毅;簡金城;詹書儼;吳俊元
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L27/092;H01L21/8238
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種應變硅通道半導體結構，包含：

基底，其具有上表面；

柵極結構，其設于該上表面；

至少一凹槽，分別形成于該柵極結構側邊的該基底中，其中該凹槽具有至少一側壁，該側壁還具有上側壁面與下側壁面向該柵極結構方向凹入且該上側壁面與水平面呈一介于54.5°～90°之間的夾角；以及

外延層，填滿該凹槽。

2.如權利要求1所述的應變硅通道半導體結構，其中該柵極結構的周圍設有間隙壁，該上側壁面位于該間隙壁下方。

3.如權利要求1所述的應變硅通道半導體結構，其中該凹槽的截面形狀呈類鉆石形。

4.如權利要求1所述的應變硅通道半導體結構，其中該夾角介于75°～90°之間。

5.如權利要求1所述的應變硅通道半導體結構，其中該上壁面與下壁面的交會端到該基底上表面的垂直距離小于

6.如權利要求1所述的應變硅通道半導體結構，其中該凹槽上壁面與該基底上表面的交會端到該柵極結構的水平距離小于

7.如權利要求1所述的應變硅通道半導體結構，其中該外延層的材質為硅鍺(SiGe)或碳化硅(SiC)。

8.如權利要求1所述的應變硅通道半導體結構，其中該外延層作為應變硅通道的應力源。

9.一種制作應變硅通道半導體結構的方法，包含有：

提供一基底；

在該基底上形成至少一柵極結構；

進行一蝕刻制作工藝，以于該柵極結構側邊的該基底中形成至少一凹槽；

進行一溫度介于700℃～1000℃的預烤制作工藝；以及

進行一外延成長制作工藝以于該凹槽內形成外延層。

10.如權利要求9所述的方法，其中該進行一蝕刻制作工藝的步驟包含進行一第一濕蝕刻制作工藝以同時向該基底的水平方向和垂直方向蝕刻出一第一凹槽。

11.如權利要求9所述的方法，其中該進行一蝕刻制作工藝的步驟包含進行一第一干蝕刻制作工藝，該第一干蝕刻制作工藝是使用以六氟化硫為主(SF₆-base)的蝕刻劑或是以三氟化氮為主(NF₃-base)的蝕刻劑。

12.如權利要求9所述的方法，還包含在該蝕刻制作工藝之后再進行一第二濕蝕刻制作工藝進一步蝕刻該第一凹槽，以形成一鉆石形的第二凹槽。

13.如權利要求12所述的方法，其中該第二濕蝕刻制作工藝是使用以氨水(NH₄OH)為主的蝕刻劑或是以氫氧化四甲基銨(TMAH)為主的蝕刻劑。

14.如權利要求12所述的方法，其中該進行預烤制作工藝的步驟是使該鉆石形的第二凹槽轉變成一類鉆石形的凹槽。

15.如權利要求9所述的方法，其中該每一凹槽具有上側壁面與下側壁面向該柵極結構方向凹入且該上側壁面與水平面呈一夾角。

16.如權利要求15所述的方法，其中該進行預烤制作工藝的步驟使該夾角變大。

17.如權利要求9所述的方法，還包含于該柵極結構的兩側分別形成源極與漏極。

18.如權利要求9所述的方法，其中該外延層作為應變硅通道的應力源。