[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210117033.5
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN103378129A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹海洲;朱慧瓏;駱志炯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京漢昊知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括，

半導(dǎo)體基體，所述半導(dǎo)體基體位于絕緣層上，所述絕緣層位于半導(dǎo)體襯底上；

源漏區(qū)，所述源漏區(qū)接于所述半導(dǎo)體基體的相對的第一側(cè)面；

柵極，所述柵極位于所述半導(dǎo)體基體的相對的第二側(cè)面上。

絕緣塞，所述絕緣塞位于所述絕緣層上并嵌于所述半導(dǎo)體基體中；

外延層，所述外延層夾于所述絕緣塞和所述半導(dǎo)體基體之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：還包括溝道層，所述溝道層夾在所述第二側(cè)面與所述外延層之間，和/或，所述溝道層夾在所述第二側(cè)面與所述絕緣塞之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：在所述第二側(cè)面和所述絕緣塞之間夾有掩膜層，在垂直于所述半導(dǎo)體襯底的方向上，所述溝道層夾于所述絕緣層和所述掩膜層之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：在垂直于所述第二側(cè)面的方向上，所述溝道層的厚度為5nm～40nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：在垂直于所述第二側(cè)面的方向上，所述外延層的厚度為5nm～40nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外延層的摻雜濃度為5×10¹⁸～5×10¹⁹cm^-3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外延層與所述溝道層具有相同的摻雜類型，所述外延層的摻雜濃度大于所述溝道層的摻雜濃度。對于NMOS器件，所述外延層摻雜類型為P型；對于PMOS器件，所述外延層摻雜類型為N型。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：在垂直于所述半導(dǎo)體襯底的方向上，所述柵極和/或所述絕緣塞至少高于所述溝道層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述絕緣塞材料為氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一種或其組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：對于NMOS器件，所述絕緣塞具有壓應(yīng)力；對于PMOS器件，所述絕緣塞具有拉應(yīng)力。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一側(cè)面與所述第二側(cè)面垂直。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件還包括半導(dǎo)體輔助基體，所述半導(dǎo)體輔助基體的上表面低于所述半導(dǎo)體基體的上表面，所述半導(dǎo)體輔助基體接于所述第一側(cè)面上，所述源漏區(qū)形成于所述半導(dǎo)體輔助基體上。

13.根據(jù)權(quán)利要求12的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述半導(dǎo)體輔助基體中包含Si，對于PMOS器件，所述源漏區(qū)為Si_1-XGe_X，0＜x＜1；對于NMOS器件，所述源漏區(qū)為Si:C。

14.根據(jù)權(quán)利要求13述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：在所述Si_1-XGe_X中，X的取值范圍為0.1～0.7。

15.根據(jù)權(quán)利要求13的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于：在所述Si:C中，C的原子數(shù)百分比的取值范圍為0.2％～2％。

16.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成絕緣層；

在絕緣層上形成半導(dǎo)體基體；

形成源漏區(qū)，所述源漏區(qū)接于所述半導(dǎo)體基體的相對的第一側(cè)面；

形成柵極，所述柵極位于所述半導(dǎo)體基體的相對的第二側(cè)面上；

去除所述半導(dǎo)體基體內(nèi)部分材料，以在所述半導(dǎo)體基體內(nèi)形成空腔，所述空腔暴露所述絕緣層；

在所述空腔中選擇性外延形成外延層；

在空腔中形成絕緣塞。