[發明專利]不對稱異質結構FET及制造方法

有效

• 申請號: 201180052747.6
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN103189985A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: B·A·安德森;J·B·約翰遜;E·J·諾瓦克;R·R·魯賓遜
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L21/336;H01L29/165;H01L29/49;H01L29/51
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 于靜;張亞非

1.一種結構，包括：

半導體襯底；以及

在所述半導體襯底上外延生長的半導體層，所述外延生長的半導體層包含合金，具有在溝道區域中限制反型載流子的帶結構和厚度以及位于摻雜區域的邊緣處的更厚部分，所述更厚部分更深地延伸到所述半導體結構中，以避免在所述摻雜區域的邊緣處限制所述反型載流子。

2.如權利要求1所述的結構，其中，所述外延生長的半導體層包含SiGe合金。

3.如權利要求1所述的結構，其中，所述外延生長的半導體層包含SiC合金。

4.如權利要求1所述的結構，其中，限制所述反型載流子的所述外延生長的半導體層的厚度在約2nm到約10nm之間。

5.如權利要求1所述的結構，其中，所述外延生長的半導體層的所述更厚部分被形成在所述溝道區域的一部分下方的底切中、漏極邊緣處且在所述漏極中形成的凹槽中。

6.如權利要求5所述的結構，其中，在所述底切中形成的所述外延生長的半導體層為溝道長度的約20%。

7.如權利要求6所述的結構，其中，在所述底切中形成的所述外延生長的半導體層具有約10到30的長度。

8.如權利要求6所述的結構，其中，所述外延生長的半導體層的所述更厚部分具有約50到約500的厚度。

9.如權利要求8所述的結構，其中，所述外延生長的半導體層的所述更厚部分具有約100的厚度。

10.如權利要求1所述的結構，還包括柵極結構，所述柵極結構位于所述外延生長的半導體層上、所述溝道區域之上且在源極與漏極之間。

11.如權利要求1所述的結構，其中，所述外延生長的半導體層被形成在位于所述溝道區域的一部分下方的底切中，所述摻雜區域的邊緣是源極的邊緣并位于在所述源極中形成的凹槽中。

12.一種結構，包括：

溝道，其形成在硅襯底之上且在柵極結構下方，使源極區域與漏極區域分離；以及

異質硅層，其形成在所述溝道中且延伸到所述源極區域和所述漏極區域中，所述異質硅層具有在所述溝道中的第一厚度和在所述漏極區域的邊緣處并延伸到所述漏極區域中的第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度。

13.如權利要求12所述的結構，其中，所述第一厚度被設置在所述源極區域中并延伸到所述溝道區域中。

14.如權利要求12所述的結構，其中，所述異質硅層是SiGe。

15.如權利要求12所述的結構，其中，所述源極區域和所述漏極區域被摻雜為具有相同的摻雜劑類型。

16.如權利要求15所述的結構，其中，所述源極區域和所述漏極區域為摻雜的P-型。

17.如權利要求15所述的結構，其中，所述異質硅層是外延生長的半導體層，其包含合金并具有在所述溝道中限制反型載流子的帶結構和厚度，并且所述第二厚度在所述漏極的摻雜邊緣處更深地延伸到所述硅襯底中，以避免在所述摻雜邊緣處限制所述反型載流子。

18.如權利要求17所述的結構，其中，所述外延生長的半導體層的所述第二厚度為約100

19.一種方法，包括：

在半導體襯底上且在柵極結構下方、一側上蝕刻出的溝槽內生長外延生長的半導體層，所述外延生長的半導體層包含合金，具有在所述柵極結構下方的溝道區域中限制反型載流子的帶結構，并在摻雜區域的邊緣處生長到所述半導體襯底中的更深部分，以避免在所述摻雜邊緣處限制所述反型載流子。

20.如權利要求19所述的方法，其中，所述生長外延的半導體層包括：

在所述半導體襯底上生長第一外延生長的半導體層；

在所述溝槽中生長第二外延半導體層；以及

在所述柵極結構的所述一側上的所述第二外延生長的半導體層中設置所述摻雜區域，以便所述摻雜區域的邊緣具有所述第二外延半導體層的更深部分，所述第二外延半導體層的所述更深部分比鄰近所述更深部分的所述柵極結構的所述溝道區域內的所述第一外延生長的半導體層更深。