[發明專利]通過柵極自對準結改進結分布的替代體FINFET

有效

• 申請號: 201611079177.0
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN107068756B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: V·翁塔洛斯
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種半導體結構，包括：

源區與漏區，相互隔開并位于襯底上；

溝道區，位于該源區與該漏區之間且位于該襯底上；以及

柵極堆疊，位于該溝道區上方，其中，該柵極堆疊的側壁與該溝道區的側壁垂直重合；

其中，第一突變結位于該溝道區與該源區之間的界面處，且第二突變結位于該溝道區與該漏區之間的界面處；

其中，位于該溝道區與該源區之間的該界面是該溝道區的該側壁的一者，其與該柵極堆疊的該側壁的一者垂直地重合，且位于該溝道區與該漏區之間的該界面是該溝道區的該側壁的另一者，其與該柵極堆疊的該側壁的另一者垂直地重合。

2.如權利要求1所述的半導體結構，其中，該源區及該漏區分別包括第一半導體材料，且該溝道區包括不同于該第一半導體材料的第二半導體材料。

3.如權利要求1所述的半導體結構，其中，該源區及該漏區包括第一導電類型的摻雜物，且該溝道區包括與該第一導電類型相反的第二導電類型的摻雜物。

4.如權利要求1所述的半導體結構，還包括位于該源區上的抬升式源區以及位于該漏區上的抬升式漏區，其中，該抬升式源區及該抬升式漏區包括第一導電類型的摻雜物，其濃度大于在該源區及該漏區中的該第一導電類型的該摻雜物的濃度。

5.如權利要求1所述的半導體結構，還包括位于該溝道區下方的模板區，其中，該模板區被該源區及該漏區橫向包圍并與該襯底直接接觸。

6.如權利要求5所述的半導體結構，其中，該溝道區包括與該模板區的半導體材料不同的半導體材料。

7.一種形成半導體結構的方法，包括：

在半導體鰭片的部分上方形成犧牲柵極結構，該犧牲柵極結構包括犧牲柵極堆疊以及位于該犧牲柵極堆疊的側壁上的柵極間隙壁；

在未被該犧牲柵極結構覆蓋的該半導體鰭片的部分上方形成包括第一導電類型的摻雜物的外延半導體層；

通過將來自該外延半導體層的該摻雜物擴散進入該半導體鰭片中而形成含摻雜物半導體鰭片，其中，該含摻雜物半導體鰭片上的摻雜物濃度分布為漸變，以使位于該犧牲柵極堆疊下方的該含摻雜物半導體鰭片的部分與該含摻雜物半導體鰭片的另一部分相比具有較低的摻雜物濃度；

移除該犧牲柵極堆疊，以形成暴露該含摻雜物半導體鰭片的部分的柵極空腔；

移除該含摻雜物半導體鰭片的暴露的該部分，以在該柵極空腔下方設置開口；

在該開口中形成溝道區；以及

在該溝道區上方的該柵極空腔中形成功能柵極堆疊；

其中，位于該溝道區和該含摻雜物半導體鰭片的剩余部分之間的界面與該功能柵極堆疊的側壁垂直重合。

8.如權利要求7所述的方法，其中，所述形成該含摻雜物半導體鰭片通過退火制程執行。

9.如權利要求7所述的方法，其中，該含摻雜物半導體鰭片的該另一部分延伸超過該柵極間隙壁的內側壁并延伸于該犧牲柵極堆疊的周邊部分的下方。

10.如權利要求7所述的方法，其中，在所述移除該含摻雜物半導體鰭片的暴露的該部分以后，被該犧牲柵極結構覆蓋的該含摻雜物半導體鰭片的該剩余部分具有與該柵極間隙壁的內側壁垂直重合的側壁。

11.如權利要求7所述的方法，其中，所述移除該含摻雜物半導體鰭片的暴露的該部分為移除該含摻雜物半導體鰭片的暴露的該部分的全部，以暴露半導體襯底的頂部表面。

12.如權利要求11所述的方法，其中，所述形成該溝道區通過自被該柵極間隙壁覆蓋的該含摻雜物半導體鰭片的部分的側壁以及該半導體襯底的該頂部表面外延生長半導體材料來執行。

13.如權利要求7所述的方法，其中，所述移除該含摻雜物半導體鰭片的暴露的該部分為移除該含摻雜物半導體鰭片的暴露的該部分的全部，以暴露埋置絕緣體層的頂部表面。