[發明專利]半導體結構和制造方法

有效

• 申請號: 201310628671.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103871896A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: T·N·亞當;程慷果;A·克哈基弗爾魯茨;A·雷茨尼采克
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/08;H01L29/78
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉倜

1.一種制造半導體結構的方法，包括：

獲得絕緣體上半導體襯底；

在所述襯底上形成犧牲柵極層；

在所述襯底上形成摻雜的抬升的源極區和漏極區，所述抬升的源極區和漏極區每一都具有頂表面和底表面；

去除所述犧牲柵極層，從而在所述抬升的源極區和漏極區之間形成間隔；

橫向刻蝕所述抬升的源極區和漏極區以形成從所述間隔延伸到所述抬升的源極區和漏極區中的橫向擴展的凹陷；以及

用第一電介質材料填充所述間隔。

2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

在所述第一電介質材料中形成凹陷，同時將所述第一電介質材料作為第一電介質間隔物保持在所述橫向擴展的凹陷內。

3.根據權利要求2所述的方法，進一步包括：

在所述間隔內并且鄰接所述襯底和所述第一電介質間隔物地形成第二電介質間隔物，所述第二電介質間隔物包括具有比所述第一電介質材料高的k值的材料。

4.根據權利要求3所述的方法，進一步包括：

在所述第二電介質間隔物內并鄰接所述第二電介質間隔物地形成導電的柵極結構，所述第二電介質間隔物包括在所述導電的柵極結構和所述襯底之間的柵極電介質層。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述襯底包括包含厚度為10nm或更小的硅層的極薄的絕緣體上硅襯底。

6.根據權利要求4所述的方法，其中所述第一電介質材料的k值在2.4至4的范圍內。

7.根據權利要求4所述的方法，其中所述抬升的源極區和漏極區包括具有（111）晶面的摻雜的硅鍺，其中橫向刻蝕的步驟進一步包括使用所述（111）晶面作為刻蝕停止物，從而形成定界所述橫向擴展的凹陷的對角線表面。

8.根據權利要求4所述的方法，其中所述抬升的源極區和漏極區包括硅，其中橫向刻蝕的步驟進一步包括各向異性刻蝕所述源極區和漏極區，以形成由所述抬升的源極區和漏極區的晶面限定的三角形凹陷。

9.根據權利要求4所述的方法，進一步包括：

在所述抬升的源極區和漏極區的所述頂表面上形成電介質膜層，從而在所述抬升的源極區和漏極區與所述電介質層之間形成一組第一界面。

10.根據權利要求9所述的方法，其中在橫向刻蝕所述抬升的源極區和漏極區的步驟期間，在所述抬升的源極區和漏極區與所述電介質層之間的所述第一界面保持大致相同的尺寸。

11.根據權利要求10所述的方法，進一步包括在所述抬升的源極區和漏極區與所述襯底之間的一組第二界面，其中在橫向刻蝕所述抬升的源極區和漏極區的步驟期間，在所述抬升的源極區和漏極區與所述襯底之間的所述第二界面保持大致相同的尺寸。

12.一種制造半導體結構的方法，包括：

獲得如下的結構，該結構包括：絕緣體上半導體襯底；電介質層；在所述襯底和所述電介質層之間的源極區和漏極區，所述源極區和漏極區每一都具有由相對于所述襯底和所述電介質層對角線地延伸的表面定界的橫向延伸的凹陷；在所述襯底之上并且在所述源極區和漏極區之間的溝槽；以及在所述溝槽和橫向延伸的凹陷內的第一電介質材料；

從所述溝槽去除所述第一電介質材料從而使得所述第一電介質材料保留在所述橫向延伸的凹陷內；

在所述溝槽內在所述結構上形成電介質間隔物，所述電介質間隔物包括k值比所述第一電介質材料的k值高的材料，以及

在所述溝槽內并且鄰接所述電介質間隔物地形成柵極導體。

13.根據權利要求12所述的方法，其中所述襯底包括極薄的絕緣體上硅襯底，并且所述源極區和漏極區包括抬升的源極區/漏極區。

14.根據權利要求12所述的方法，其中所述襯底包括部分耗盡的絕緣體上硅襯底，所述源極區和漏極區每一均包括在所述襯底上的嵌入的應力源層以及硅鍺蓋層，所述橫向延伸的凹陷在所述蓋層內延伸。

15.根據權利要求12所述的方法，其中所述橫向延伸的凹陷具有包含晶面的三角形配置。

16.根據權利要求15所述的方法，其中所述襯底包括厚度為10nm或更小的硅層。