[发明专利]半导体结构及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

位于半导体衬底表面上的至少一个晶体管，所述至少一个晶体管具有小于60nm的栅极长度和3西格马小于6nm的线边缘粗糙度。

2.根据权利要求1的半导体结构，其中所述半导体衬底包括块状半导体、混合取向半导体或者绝缘体上半导体。

3.根据权利要求1的半导体结构，其中所述至少一个晶体管包括由氧化物构成的栅极电介质。

4.根据权利要求1的半导体结构，其中所述至少一个晶体管是pFET、nFET或者至少一个nFET和至少一个pFET的组合。

5.根据权利要求1的半导体结构，其中所述至少一个晶体管包括由掺杂的多晶硅、掺杂的SiGe、金属元素、金属元素的合金、金属硅化物或其多层构成的栅极导体。

6.根据权利要求1的半导体结构，还包括位于所述至少一个晶体管的侧壁上的至少一个隔离物。

7.根据权利要求6的半导体结构，其中所述至少一个隔离物包括内隔离物和邻接的外隔离物。

8.一种半导体结构，包括：

位于半导体衬底表面上的至少一个p型场效应晶体管和至少一个n型场效应晶体管，其中两种晶体管都具有小于60nm的沟道长度和3西格马小于6nm的线边缘粗糙度。

9.根据权利要求8的半导体结构，其中所述半导体衬底包括块状半导体、混合取向半导体或者绝缘体上半导体。

10.根据权利要求8的半导体结构，其中所述晶体管每个包括由氧化物构成的栅极电介质。

11.根据权利要求8的半导体结构，其中所述晶体管每个包括由掺杂的多晶硅、掺杂的SiGe、金属元素、金属元素的合金、金属硅化物或其多层构成的栅极导体。

12.根据权利要求8的半导体结构，还包括位于所述晶体管的每个的侧壁上的至少一个隔离物。

13.一种制造具有亚光刻沟道长度的半导体结构的方法，包括：

提供包括位于牺牲层和半导体衬底上的已构图的硬掩模的结构，其中所述已构图的硬掩模包括暴露所述牺牲层表面的至少一个光刻定义开口；

在该至少一个光刻定义开口内部提供具有亚光刻宽度的单个单元聚合物嵌段的嵌段共聚物，其中单个单元聚合物嵌段包括嵌入于包括所述嵌段共聚物的第一聚合物嵌段成分的聚合物基体中的第二聚合物嵌段成分；

相对于第一聚合物嵌段成分选择性地去除第二聚合物嵌段成分，以在该至少一个光刻定义开口内部的聚合物基体中形成亚光刻开口；

将所述亚光刻开口转印到所述牺牲层；

去除嵌段共聚物和已构图的硬掩模；

在所述至少一个光刻定义开口内形成栅极电介质和栅极导体；以及

去除牺牲层。

14.根据权利要求13的方法，其中所述嵌段共聚物选自聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA，聚苯乙烯-嵌段-聚异戊二烯PS-b-PI，聚苯乙烯-嵌段-聚丁二烯PS-b-PBD，聚苯乙烯-嵌段-聚乙烯吡啶PS-b-PVP，聚苯乙烯-嵌段-聚氧化乙烯PS-b-PEO，聚苯乙烯-嵌段-聚乙烯PS-b-PE，聚苯乙烯-嵌段-聚有机硅酸盐PS-b-POS，聚苯乙烯-嵌段-聚二茂铁基二甲基硅烷PS-b-PFS，聚氧化乙烯-嵌段-聚异戊二烯PEO-b-PI，聚氧化乙烯-嵌段-聚丁二烯PEO-b-PBD，聚氧化乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PEO-b-PMMA，聚氧化乙烯-嵌段-聚乙基乙烯PEO-b-PEE，聚丁二烯-嵌段-聚乙烯吡啶PBD-b-PVP，以及聚异戊二烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PI-b-PMMA。

15.根据权利要求14的方法，其中所述嵌段共聚物包括PS∶PMMA重量比范围从大约20∶80至大约80∶20的PS-b-PMMA。

16.根据权利要求13的方法，其中嵌段共聚物的所述第二聚合物共聚物成分包括与所述半导体衬底的表面垂直对准的圆柱体的有序阵列。

17.根据权利要求13的方法，其中所述提供所述嵌段共聚物包括沉积和退火。