[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201210175754.1
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102683388A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王巍;王敬;郭磊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L29/08
• 分類號: H01L29/08;H01L21/336
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種半導體結構，其特征在于，包括：

半導體襯底；

形成在所述半導體襯底中的凹槽，所述凹槽中填充有稀土氧化物；

部分或全部位于所述稀土氧化物上的溝道區；和

位于所述溝道區兩側的源區和漏區；

其中，所述稀土氧化物的晶格常數a與所述溝道區和或所述源區和漏區的半導體材料的晶格常數b的關系為：a=(n±c)b，其中n為整數，c為晶格常數失配率，0<c≤15%。

2.如權利要求1所述的半導體結構,其特征在于，所述凹槽的深度不小于5nm。

3.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述稀土氧化物包括：(Gd_1-xEr_x)₂O₃、(Gd_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xNd_x)₂O₃、(Pr_1-xGd_x)₂O₃中的一種或多種的組合，其中x的取值范圍為0-1。

4.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述稀土氧化物通過外延生長形成。

5.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述源區和漏區以及所述溝道區通過晶體生長的方式形成。

6.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述凹槽中填充的所述稀土氧化物的厚度等于或大于所述凹槽的深度。

7.如權利要求1所述的半導體結構，其特征在于，所述凹槽中填充的所述稀土氧化物的厚度小于所述凹槽的深度。

8.如權利要求7所述的半導體結構，其特征在于，所述凹槽中填充有所述稀土氧化物的部分側壁形成有阻擋層。

9.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01：提供半導體襯底；

S02：在所述半導體襯底中形成凹槽；

S03：在所述凹槽中填充稀土氧化物；

S04：在所述稀土氧化物上形成溝道區，以及在所述溝道區兩側形成源區和漏區；

其中，所述稀土氧化物的晶格常數a與所述溝道區和或所述源區和漏區的半導體材料的晶格常數b的關系為：a=(n±c)b，其中n為整數，c為晶格常數失配率，0<c≤15%。

10.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述凹槽的深度不小于5nm。

11.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述稀土氧化物包括：(Gd_1-xEr_x)₂O₃、(Gd_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xLa_x)₂O₃、(Pr_1-xNd_x)₂O₃、(Pr_1-xGd_x)₂O₃中的一種或多種的組合，其中x的取值范圍為0-1。

12.如權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述稀土氧化物通過外延生長形成。