[发明专利]半导体结构

说明书

技术领域

本公开实施例关于半导体结构，更特别关于同时形成不同高度之鳍状物的方法。

背景技术

由于集成电路的尺寸缩小，且对集成电路速度的需求增加，晶体管需具有较高驱动电流及较小尺寸。因此发展鳍状场效晶体管，其具有垂直的半导体鳍状物于基板上。半导体鳍状物用以形成源极与漏极区，以及源极区与漏极区之间的通道区。形成浅沟槽隔离区以定义半导体鳍状物。鳍状场效晶体管亦包含栅极堆迭，其形成于半导体鳍状物的侧壁与上表面上。虽然现有的鳍状场效晶体管装置与其形成方法适用于其发展目的，但仍无法完全适用于所有方面。举例来说，目前亟需更弹性化的整合制程以形成鳍状物与隔离结构。

发明内容

本公开一实施例提供的半导体结构，包括：阶状的结晶基板，其包含较高阶状物、较低阶状物、与阶状隆起；第一鳍状物，包含具有第一晶格常数的结晶结构，且第一鳍状物形成于较低阶状物上；以及第二鳍状物，包含具有第二晶格常数的结晶结构，第一晶格常数不同于第二晶格常数，且第二鳍状物形成于较高阶状物上且与第一鳍状物分隔。

附图说明

图1至图8是一些实施例中，鳍状物场效晶体管的鳍状物于制作方法的中间阶段的剖视图。

图9至图11是一些实施例中，鳍状物场效晶体管的鳍状物于其他制作方法的中间阶段的剖视图。

附图标记说明：

θ 角度

h1 高度差

h2 厚度

h3、h4、h5 高度

w1、w2 宽度

101 半导体基板

103 阶状基板

103a 较低阶状物

103b 较高阶状物

105、117 阻绝层

109、121a、121b 开口

113 硬遮罩

113a、113b、113c 硬遮罩部分

125a、125b 凹陷

129a、129b 材料

133a、133b 半导体为主的磊晶

134a、134b 晶面部分

137 高密度硬遮罩

141a、141b 鳍状物

具体实施方式

下述内容提供的不同实施例或实例可实施本公开的不同结构。特定构件与排列的实施例是用以简化本公开而非局限本公开。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。此外，本公开之多种例子中可重复标号及/或符号，但这些重复仅用以简化与清楚说明，不代表不同实施例及/或设置之间具有相同标号及/或符号的单元之间具有相同的对应关系。

此外，空间性的相对用语如「下方」、「其下」、「较下方」、「上方」、「较上方」、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件，而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。

多种实施例提供鳍状场效晶体管与其形成方法。一些实施例说明鳍状物场效晶体管的鳍状物其制作方法的中间阶段。下述内容将说明多种实施例。在下述实施例与附图中，类似标号将用以标示类似单元。

由于不同装置种类可能需要不同的鳍状物材料，磊晶成长鳍状场效晶体管可能过于复杂。举例来说，p型鳍状物可由成长硅锗而成，而n型鳍状物可由成长另一半导体为主的材料(或比p型鳍状物具有较少硅锗的材料)而成。上述差异可能来自于鳍状物底部所需的击穿停止区，其中p型鳍状物的次临界漏电流问题比n型鳍状物严重。磊晶不同材料可能造成不同的成长速率。即使鳍状物由结晶基板上的相同材料所组成，要达到不同鳍状物种类或不同鳍状物应用所需的不同磊晶高度依然困难。

本公开实施例可让鳍状场效晶体管装置中，磊晶成长于基板上的多个鳍状物具有相同材料，但每一鳍状物各自具有不同晶格常数与应力轮廓。这可让一鳍状物作为半导体装置的n型半导体区中的n型鳍状物，并让另一鳍状物作为半导体装置的p型半导体区中的p型鳍状物。包含n型鳍状物的鳍状场效晶体管，可用于形成采用p型掺杂基板的p型通道金氧半装置。包含p型鳍状物的鳍状场效晶体管，可用于形成采用n型掺杂基板的n型通道金氧半装置。两种型态的鳍状物(如上述的n型金氧半鳍状物与p型金氧半鳍状物)，可一起用于形成互补式金氧半鳍状场效晶体管装置。此外，虽然两种鳍状物具有不同的有效高度，但其上表面对齐(具有相同高度)，以利形成鳍状场效晶体管的其他构件。