[发明专利]结型场效应管及其形成方法

权利要求书

1.一种结型场效应管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内具有阱区；

形成位于所述阱区表面的第一绝缘层，所述第一绝缘层具有贯穿其厚度的应力衬垫层图形；

以所述第一绝缘层为掩膜，沿所述应力衬垫层图形刻蚀所述阱区和部分厚度的半导体衬底，形成第一开口；

向所述第一开口内填充满应力衬垫层；

形成第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖所述应力衬垫层、第一绝缘层和部分阱区，且所述第二绝缘层定义出第一子栅图形；

沿所述第一子栅图形，向所述阱区和半导体衬底内注入离子，于半导体衬底和阱区交界处形成第一子栅。

2.如权利要求1所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述应力衬垫层的材料为SiGe或SiC。

3.如权利要求1所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，当所述应力衬垫层的材料为SiGe时，Ge的原子百分比含量小于50％；当所述应力衬垫层的材料为SiC时，C的原子百分比含量小于5％。

4.如权利要求1所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述应力衬垫层的形成步骤包括：采用选择性外延工艺，形成填充满所述第一开口的应力衬垫薄膜；采用离子注入工艺向所述应力衬垫薄膜内注入离子，形成应力衬垫层。

5.如权利要求4所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，当所述应力衬垫层的材料为SiGe时，所述选择性外延沉积工艺采用的反应气体包括：SiH₄、SiH₂Cl₂、GeH₄和H₂。

6.如权利要求4所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述选择性外延沉积工艺的参数范围为：温度为500-800℃，沉积腔室的压强为0.1-10Torr。

7.如权利要求4所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的参数范围为：能量为30-50kev，注入的离子浓度为1E19/cm³-1E20/cm³。

8.如权利要求1所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，向所述阱区和半导体衬底内注入离子的参数范围为：能量为30-50kev，注入离子的剂量为0.5-6.0E16/cm²。

9.如权利要求1所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底的掺杂类型与所述阱区、应力衬垫层的掺杂类型相反，且与所述第一子栅的掺杂类型相同。

10.如权利要求1所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，还包括：在所述第一子栅上方的阱区表面形成第二子栅，所述第二子栅与所述应力衬垫层表面齐平。

11.如权利要求10所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述第二子栅的掺杂类型与所述第一子栅、半导体衬底的掺杂类型相同。

12.如权利要求10所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述第二子栅的形成工艺为选择性外延工艺和离子注入工艺。

13.如权利要求12所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述选择性外延工艺采用的反应物包括SiH₂Cl₂和H₂。

14.如权利要求12所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述选择性外延工艺的参数范围为：SiH₂Cl₂的流量为50-400sccm，H₂的流量为10-100slm。

15.如权利要求12所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的参数范围为：温度为500-900℃，能量为30-50kev，注入离子的剂量为0.5-6.0E16/cm²。

16.如权利要求10所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，还包括：形成位于所述应力衬垫层和第二子栅表面的金属硅化物层。

17.如权利要求16所述的结型场效应管的形成方法，其特征在于，所述金属硅化物层的材料为硅化镍或硅化钴。