[发明专利]场效应晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及场效应晶体管及其制造方法。

背景技术

随着半导体器件的线宽的不断按比例缩小，该平面CMOS兼容的半导体器件的栅极宽度和沟道长度，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)不断缩小。利用应变硅技术以改变沟道中的电子或空穴的迁移率，从而提高了晶体管的运行速度。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种场效应晶体管，包括：衬底，具有隔离结构和凹槽；至少一个栅极结构，设置在所述衬底上以及所述凹槽和所述隔离结构之间；间隔件，设置在所述至少一个栅极结构的侧壁上；以及应变的源极和漏极区，设置在所述凹槽中和位于所述至少一个栅极结构的相对侧壁上，其中，所述应变的源极和漏极区的顶部边缘延伸超出所述间隔件和位于所述间隔件下方，并且位于所述至少一个栅极结构的侧壁旁边。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种场效应晶体管，包括：衬底，具有隔离结构；栅极结构，设置在所述衬底上以及所述隔离结构之间；间隔件，设置在所述栅极结构的侧壁上；应变的源极和漏极区，设置在所述衬底的凹槽内和位于所述栅极结构的相对侧壁上，其中，所述间隔件覆盖所述应变的源极和漏极区的位于所述间隔件下方的顶部边缘；以及覆盖层，位于所述应变的源极和漏极区上。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种用于形成场效应晶体管的方法，包括：提供具有隔离结构的衬底和栅极结构以及位于所述栅极结构的侧壁上的间隔件；对所述衬底实施第一蚀刻工艺，以产生具有菱形蚀刻轮廓的一个或多个凹槽；对所述衬底实施第二蚀刻工艺，以去除所述间隔件下方的所述衬底，从而产生具有斗形蚀刻轮廓的一个或多个凹槽；以及形成填充在具有斗形蚀刻轮廓的一个或多个凹槽中的应变的源极和漏极区。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各个部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意地增大或减小。

图1示出了根据本发明的一些实施例的示例性MOSFET的截面图。

图2A至图2E示出了根据本发明的一些实施例的用于形成MOSFET的制造方法的各个阶段的MOSFET的截面图。

图3是根据本发明的一些实施例的示出用于形成MOSFET的制造方法的工艺步骤的示例性流程图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多不同的实施例或实例以实现本发明的不同特征。下面将描述元件和布置的特定实例以简化本发明。当然这些仅仅是实例并不旨在限定本发明。例如，在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例，也可以包括额外的部件可以形成在第一和第二部件之间，使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可以在各实施例中重复参考标号和/或字符。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。

而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。空间相对术语旨在包括除了附图中所示的方位之外，在使用中或操作中的器件的不同方位。器件可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。

本发明的实施例描述了MOSFET的示例性制造工艺以及由该工艺制造的MOSFET。在本发明的特定实施例中，MOSFET可以形成在单晶半导体衬底上，诸如块状硅衬底上。在一些实施例中，MOSFET可以形成在绝缘体上硅(SOI)衬底上或者可选地GOI(绝缘体上锗)衬底上。此外，根据实施例，硅衬底可以包括其他导电层、掺杂区域或其他半导体元件，诸如晶体管、二极管等。实施例不用于限制上下文。