[发明专利]具有横向延伸部分的晶体管的嵌入式源极或漏极区

说明书

技术领域

本发明一般地涉及具有横向延伸部分的晶体管的嵌入式源极或漏极区。

背景技术

由于沟道区中的增加的载流子迁移率，导致引入有施加至沟道区的机械应力的场效应晶体管(FET)具有增强的驱动强度。在一些方法中，在FET中，栅极的相对侧部的源极和漏极区包括嵌入体结构中的应力源区。沟道区的材料和嵌入的应力源区的材料之间的晶格失配会导致施加至沟道区的机械应力。机械应力的幅度取决于嵌入的应力源区到沟道区的距离、以及嵌入的应力源区的体积。然而，当在要生长应力源材料的FET的主体中形成凹槽时，凹槽的轮廓取决于相邻几何形状(FET与FET会不同)的负载效应，由此导致器件性能的不均匀性。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种方法，包括：提供其上配置有栅极结构的体结构；所述栅极结构包括横穿所述体结构的栅极侧壁；在所述栅极侧壁上方形成间隔件；在所述体结构中形成第一凹槽，所述第一凹槽形成在所述间隔件旁边并且在所述间隔件下面横向延伸；在所述第一凹槽下面形成凹槽延伸部以延伸所述第一凹槽的垂直深度；以及生长晶格常数不同于所述体结构的应力源材料，使得延伸的第一凹槽被填充。

在该方法中，提供其上配置有栅极结构的体结构包括：提供包括鳍结构的所述体结构；以及形成环绕所述鳍结构的一部分的所述栅极结构。

在该方法中，在所述体结构中形成第一凹槽包括：各向同性蚀刻所述体结构，直到达到第一距离和第二距离的范围内的横向深度，所述第一距离为所述体结构的顶面的水平面处的所述间隔件的第一侧壁和第二侧壁之间的距离以及所述第二距离为所述体结构的所述顶面的水平面处的所述间隔件的所述第一侧壁和所述栅极侧壁之间的距离，所述间隔件的所述第一侧壁比所述间隔件的所述第二侧壁更接近所述栅极侧壁。

在该方法中，在所述栅极侧壁上方形成间隔件包括：在所述栅极侧壁上形成密封层；以及在所述密封层上形成所述间隔件。

在该方法中，在所述栅极侧壁上方形成间隔件包括：在所述栅极侧壁上形成所述间隔件。

在该方法中，在所述第一凹槽下面形成凹槽延伸部，以延伸所述第一凹槽的垂直深度，包括：在所述体结构中蚀刻速率控制掺杂区形成在所述第一凹槽下面并且位于所述至少一个间隔件旁边；以及各向异性蚀刻所述体结构，以形成所述凹槽延伸部。

在该方法中，在所述第一凹槽下面形成凹槽延伸部以延伸所述第一凹槽的垂直深度包括：各向异性反应离子蚀刻所述体结构，以形成所述凹槽延伸部。

在该方法中，提供其上配置有栅极结构的体结构包括：提供包括所述体结构的衬底；以及在所述体结构之上形成所述栅极结构。

在该方法中，在所述第一凹槽下面形成凹槽延伸部以延伸所述第一凹槽的垂直深度包括：各向异性干蚀刻所述体结构，以延伸所述第一凹槽的垂直深度；以及各向异性湿蚀刻所述体结构，以形成所述凹槽延伸部的轮廓。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：提供其上配置有栅极结构的体结构；所述栅极结构包括横穿所述体结构的栅极侧壁；在所述栅极侧壁上方形成间隔件；在所述体结构中形成第一凹槽，所述第一凹槽形成在所述间隔件旁边，使得暴露由所述体结构覆盖的所述间隔件的表面；在所述第一凹槽下面形成凹槽延伸部，以延伸所述第一凹槽的垂直深度；以及生长晶格常数不同于所述体结构的应力源材料，使得延伸的所述第一凹槽被填充。

在该方法中，在所述体结构中第一凹槽形成在所述栅极结构旁边包括：在由所述第一凹槽暴露的表面下面，形成具有壁部分的所述第一凹槽，使得所述壁部分沿着所述间隔件的所述表面的暴露的方向朝向所述体结构中的与所述栅极侧壁对准的平面逐渐变细。

在该方法中，在所述体结构的顶面的水平面处，所述壁部分位于由所述第一凹槽暴露的所述间隔件的所述表面和所述栅极侧壁之间的区域内。

在该方法中，在所述栅极侧壁上方形成间隔件包括：在所述栅极侧壁上形成密封层；以及在所述密封层上形成所述间隔件。

在该方法中，在所述栅极侧壁上方形成间隔件包括：在所述栅极侧壁上形成所述间隔件。

在该方法中，在所述第一凹槽下面形成凹槽延伸部以延伸所述第一凹槽的垂直深度包括：在所述体结构中蚀刻速率控制掺杂区形成在所述第一凹槽下面并且位于所述至少一个间隔件旁边；以及各向异性蚀刻所述体结构，以形成所述凹槽延伸部。