[发明专利]具有抬高的有源区域的场效应晶体管及其制造方法

摘要

一种具有较高击穿电压的场效应晶体管，可以通过以下步骤提供：在栅极堆叠体之上形成邻接电介质材料层，形成与栅极堆叠体横向地间隔的通孔腔，选择性沉积单晶半导体材料，以及将沉积的单晶半导体材料的上部转化为抬高的源极/漏极区域。通孔腔中的选择性沉积的单晶半导体材料的下部可以具有较低浓度的掺杂，由此有效地增大源极区域和漏极区域的边缘处的两个陡峭结之间的距离。可选地，可以在形成邻接电介质材料层之前形成用于附加器件的嵌入的有源区域。可以在形成与顶表面垂直地间隔的抬高的有源区域的同时形成接触基板的顶表面的升高的有源区域。

主权项

1.一种半导体结构，包括：栅极电介质和栅电极，所述栅极电介质和栅电极覆于第一场效应晶体管的沟道之上；其中所述沟道包括第一掺杂半导体阱的表面部分，所述第一掺杂半导体阱具有贯穿全部的第一导电型的掺杂，并且具有位于水平面内的顶表面；栅极间隔体，所述栅极间隔体横向地围绕栅极电极；邻接电介质材料层，所述邻接电介质材料层横向地围绕所述栅电极；第一源极侧通孔腔，所述第一源极侧通孔腔从所述邻接电介质材料层的底表面延伸到所述邻接电介质材料层的顶表面，并且邻接到所述第一掺杂半导体阱的顶表面；第一漏极侧通孔腔，所述第一漏极侧通孔腔从所述邻接电介质材料层的所述底表面延伸到所述邻接电介质材料层的所述顶表面，并且邻接到所述第一掺杂半导体阱的顶表面；第一源极侧外延柱，所述第一源极侧外延柱完全位于所述第一源极侧通孔腔内，具有与所述第一导电型相反的第二导电型贯穿全部，并且其中包含第一源极区域；以及第一漏极侧外延柱，所述第一漏极侧外延柱完全位于所述第一漏极侧通孔腔内，具有贯穿全部的与所述第一导电类型相反的所述第二导电类型，并且其中包含第一漏极区域，其中：第一p‑n结位于所述沟道与所述第一源极侧外延柱结构之间；第二p‑n结位于所述沟道与所述第一漏极侧外延柱结构之间；所述第一p‑n结和所述第二p‑n结完全位于包含所述第一掺杂半导体阱的顶表面的水平面之上，并且与所述水平面垂直地间隔开；以及第二场效应晶体管，所述第二场效应晶体管包括：第二掺杂半导体阱，所述第二掺杂半导体阱位于基板中；第二栅极堆叠体，所述第二栅极堆叠体包含另一个栅极电介质和另一个栅极电极，并且覆于所述第二掺杂半导体阱之上，所述第二掺杂半导体阱包括所述第二场效应晶体管的沟道；第二源极侧通孔腔，所述第二源极侧通孔腔从所述邻接电介质材料层的所述底表面延伸到所述邻接电介质材料层的所述顶表面；第二漏极侧通孔腔，所述第二漏极侧通孔腔从所述邻接电介质材料层的所述底表面延伸到所述邻接电介质材料层的所述顶表面；升高的源极区域，所述升高的源极区域位于所述第二源极侧通孔腔内；以及升高的漏极区域，所述升高的漏极区域位于所述第二漏极侧通孔腔内；其中：与所述第一掺杂半导体阱的顶表面接触的所述第一源极侧通孔腔的外围通过所述邻接电介质材料层的第一部分，与所述栅极间隔体横向地偏移，所述邻接电介质材料层接触所述第一掺杂半导体阱的上表面；与所述第一掺杂半导体阱的顶表面接触的所述第一漏极侧通孔腔的外围通过所述邻接电介质材料层的第二部分，与所述栅极间隔体横向地偏移，所述邻接电介质材料层接触所述第一掺杂半导体阱的上表面；所述栅极电极和所述栅极电介质包括覆于第一掺杂半导体阱之上的第一栅极堆叠体；所述升高的源极区域为第二源极侧外延柱结构的整体；所述升高的漏极区域为第二漏极侧外延柱结构的整体；所述第一源极侧外延柱结构和所述第一漏极侧外延柱结构具有比所述第二源极侧外延柱结构和所述第二漏极侧外延柱结构更大的厚度；所述第一掺杂半导体阱具有所述第一导电型的掺杂；所述第一源极区域和所述第一漏极区域具有所述第二导电型的掺杂，所述第二导电型与所述第一导电型相反；所述升高的源极区域和所述升高的漏极区域具有关于所述第二掺杂半导体阱相反的导电型的掺杂；所述第一源极侧外延柱结构包括第一源极延伸区域，所述第一源极延伸区域接触所述第一源极区域的所述底表面；所述第一漏极侧外延柱结构包括第一漏极延伸区域，所述第一漏极延伸区域接触所述第一漏极区域的所述底表面；所述第一源极延伸区域和所述第一漏极延伸区域具有与所述第一源极区域和所述第一漏极区域相同的导电型的掺杂；并且所述第一源极延伸区域和所述第一漏极延伸区域的掺杂剂浓度低于所述第一源极区域和所述第一漏极区域的掺杂剂浓度。