[发明专利]半导体元件及其制作方法

说明书

本发明较佳实施例公开一种制作半导体元件及其制作方法。该制作方法包括：首先提供一基底，然后形成一鳍状结构于基底上，形成一栅极结构于鳍状结构上，形成一凹槽于栅极结构两侧，最后再形成一外延层于凹槽内，其中依据一俯视角该外延层包含一V型轮廓。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，尤其是涉及一种依据一俯视角具有V型轮廓的外延层。

背景技术

为了能增加半导体结构的载流子迁移率，可以选择对于栅极通道施加压缩应力或是伸张应力。举例来说，若需要施加的是压缩应力，现有技术常利用选择性外延成长(selective epitaxial growth,SEG)技术于一硅基底内形成晶格排列与该硅基底相同的外延结构，例如硅锗(silicon germanium,SiGe)外延结构。利用硅锗外延结构的晶格常数(lattice constant)大于该硅基底晶格的特点，对P型金氧半导体晶体管的通道区产生应力，增加通道区的载流子迁移率(carrier mobility)，并用于增加金氧半导体晶体管的速度。反之，若是N型半导体晶体管则可选择于硅基底内形成硅碳(silicon carbide,SiC)外延结构，对栅极通道区产生伸张应力。

然而，在现今非平面型的金氧半导体晶体管元件，例如鳍状结构场效晶体管中以外延层作为的主要应力结构通常无法顾及电流在不同状态下密度分布表现，进而影响整个原作的效能运作与表现。因此，如何改良现有制作工艺技术以解决现有瓶颈即为现今一重要课题。

发明内容

本发明较佳实施例公开一种制作半导体元件的方法。首先提供一基底，然后形成一鳍状结构于基底上，形成一栅极结构于鳍状结构上，形成一凹槽于栅极结构两侧，最后再形成一外延层于凹槽内，其中依据一俯视角该外延层包含一V型轮廓。

本发明另一实施例公开一种半导体元件，其主要包含：一基底；一鳍状结构设于该基底上；一栅极结构设于该鳍状结构上；以及一外延层设于该栅极结构两侧，其中依据一俯视角该外延层包含一V型轮廓。

附图说明

图1至图8为本发明较佳实施例制作一半导体元件的方法示意图；

图9a、图9b为一般鳍状结构场效晶体管运作时电流相对于鳍状结构的密度分布示意图；

图10为本发明一实施例的鳍状结构与外延层的放大示意图。

主要元件符号说明

12 基底 14 鳍状结构

16 浅沟隔离 18 上半部

20 下半部 22 栅极结构

24 栅极介电层 26 栅极材料层

28 第一间隙壁 30 第二间隙壁

32 上半部 34 下半部

36 阶梯部 38 凸出部

40 第三间隙壁 42 倒V型轮廓

44 凸出部 46 凹槽

48 外延层 50 V型轮廓

具体实施方式