应变沟道半导体结构的制造方法技术

本发明专利技术是关于一种应变沟道半导体结构的制造方法，包括：提供具有一有源区的一基底，该基底为具有第一自然晶格常数的第一半导体材料所构成而该有源区为形成于该基底内的至少一隔离区所定义而成；形成至少一第一堆栈栅极于该有源区内；部分蚀刻该基底，于邻近各第一堆栈栅极的基底内形成多个凹陷区，该些凹陷区分别露出该基底的第一半导体材料；于各凹陷区内仅填入第二半导体材料以形成一晶格不相称区；移除各第一堆栈栅极的掩模层，于该有源区内的基底上形成至少一第二堆栈栅极以及邻近的一对晶格不相称区，而于该有源区各端的所述晶格不相称区之一的外部侧与该隔离区之间为该基底的第一半导体材料所隔开。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 一 种半导体结构，且特别涉及 一 种应变沟道 (strained-channel)半导体结构的制造方法。
技术介绍
近十几年来，随着金氧半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor, M0SFET)尺寸的縮小，包括栅极长度与栅极氧化层厚度的縮小，已使得持续改善速度效能、密度与每单位 IC(integratecl circuits)成本成为可能。为了更进一步提升晶体管的效能，可利用在晶体管沟道的应变(strain) 来改善载子迁移率及达到组件縮小的目的。以下介绍几个使沟道区应变的既 有方法常见方法之一为，如1992年12月于加州旧金山所举行的International Electron Devices Meeting所发表刊物中第1000-1002页处，由J. Welser等 人于标题为丽OS and PM0S transistors fabricated in strained silicon/relaxed silicon-germanium structures的论文中，将一松散硅 锗(S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应变沟道半导体结构的制造方法，包括下列步骤：　提供具有一有源区的一基底，其中该基底为具有第一自然晶格常数的第一半导体材料所构成而该有源区为形成于该基底内的至少一隔离区所定义而成；　形成至少一第一堆栈栅极于该有源区内，其中各第一堆栈栅极包括依序堆栈于该基底的一部分上的一栅极介电层、一栅极电极及一掩模层；　部分蚀刻该基底，于邻近各第一堆栈栅极的基底内形成多个凹陷区，该些凹陷区分别露出该基底的第一半导体材料；　于各凹陷区内仅填入具有异于该第一自然晶格常数的第二自然晶格常数的第二半导体材料以形成一晶格不相称区，其中每一晶格不相称区内的该第二半导体材料具有接触该基底的第一半导体材料的底面以及露出的顶...

【技术特征摘要】
US 2003-9-4 10/655,2551.一种应变沟道半导体结构的制造方法，包括下列步骤提供具有一有源区的一基底，其中该基底为具有第一自然晶格常数的第一半导体材料所构成而该有源区为形成于该基底内的至少一隔离区所定义而成；形成至少一第一堆栈栅极于该有源区内，其中各第一堆栈栅极包括依序堆栈于该基底的一部分上的一栅极介电层、一栅极电极及一掩模层；部分蚀刻该基底，于邻近各第一堆栈栅极的基底内形成多个凹陷区，该些凹陷区分别露出该基底的第一半导体材料；于各凹陷区内仅填入具有异于该第一自然晶格常数的第二自然晶格常数的第二半导体材料以形成一晶格不相称区，其中每一晶格不相称区内的该第二半导体材料具有接触该基底的第一半导体材料的底面以及露出的顶面；以及移除各第一堆栈栅极的掩模层，于该有源区内的基底上形成至少一第二堆栈栅极以及邻近的一对晶格不相称区，其中各晶格不相称区具有相对于该邻近第二堆栈栅极的一内部侧及一外部侧，而于该有源区各端的所述晶格不相称区之一的外部侧与该隔离区之间为该基底的第一半导体材料所隔开。2. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，其中该隔离 区为一锥状隔离区而于各端的所述晶格不相称区之一的外部侧接触该锥状 隔离区的上部边角。3. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，其中于各端 的所述晶格不相称区之一的外部侧不接触该隔离区。4. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，其中该隔离 区与该邻近晶格不相称区的外部侧的间距大于50埃。5. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，其中该隔离区为具有高于该基底且覆盖于邻近有源区的基底的一悬凸部的一隆起的隔 离区以致于形成于该有源区中基底内的各端的所述晶格不相称区的外侧部 不与该隔离区的基底内部接触。6. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，于蚀刻该基 底以于邻近该第一堆栈栅极的基底内形成多个凹陷区的步骤前更包括形成 至少一掩模图案的步骤，该掩模图案覆盖于该隔离区及其邻近有源区内的一 部分基底以致于该有源区内各端的所述晶格不相称区之一的外部侧无接触 该基底内的该隔离区。7. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，更包括下列步骤形成一间隔物于各第二堆栈栅极的侧壁上，该间隔物覆盖于邻近一部分 的所述晶格不相称区；以及形成一对源/漏极区于邻近各第二堆栈栅极的基底内以形成至少一金氧 半导体晶体管，其中各源/漏极区包括该晶格不相称区。8. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，在形成一间 隔物于每一第二堆栈栅极的侧壁上，以在覆盖于邻近一部分的所述晶格不相 称区域的步骤之前，更包括形成一源/漏极延伸区于各第二堆栈栅极下的部 分基底内以及邻近各第二堆栈栅极的所述晶格不相称区内的步骤。9. 根据权利要求1所述的应变沟道半导体结构的制造方法，其中于该有 源区内形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊杰，杨育佳，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]