專利名稱：具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)計及制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法。
背景技術(shù)：
長期以來，為了獲得更高的芯片密度、更快的工作速度以及更低的功耗。金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的特征尺寸一直遵循著所謂的摩爾定律 (Moore' slaw)不斷按比例縮小，其工作速度越來越快。當前已經(jīng)進入到了納米尺度的范圍。然而，隨之而來的一個嚴重的挑戰(zhàn)是出現(xiàn)了短溝道效應(yīng)，例如亞閾值電壓下跌(Vt roll-off)、漏極引起勢壘降低(DIBL)、源漏穿通(punch through)等現(xiàn)象，使得器件的關(guān)態(tài)泄漏電流顯著增大，從而導(dǎo)致性能發(fā)生惡化。此外通過SOI (Silicon On Insulator)結(jié)構(gòu)可以降低漏電，但SOI中的SiO2絕緣層的導(dǎo)熱率低，小尺寸器件中溝道內(nèi)產(chǎn)生的熱量不易散出，因此SOI器件的散熱受到抑制。因此，對于目前的器件結(jié)構(gòu)來說，漏電大和散熱難是制約器件小型化的關(guān)鍵因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是解決現(xiàn)有技術(shù)中器件漏電大的缺陷。本發(fā)明一方面提出了一種具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括襯底；形成在所述襯底之上的多個凸起結(jié)構(gòu)，其中，每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間具有一定間隙，所述間隙小于50nm; 形成在所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間，且與所述兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部相連的懸空薄層，其中，所述凸起結(jié)構(gòu)為溝道，所述凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的懸空薄層為源極和漏極；和形成在所述凸起結(jié)構(gòu)之上的柵堆疊。在本發(fā)明的一個實施例中，所述凸起結(jié)構(gòu)從所述凸起結(jié)構(gòu)的中部向頂部逐漸增大以使兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部之間的間隙小于所述兩個凸起結(jié)構(gòu)中部之間的間隙。在本發(fā)明的一個實施例中，所述凸起結(jié)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個實施例中，所述懸空薄層通過對所述多個凸起結(jié)構(gòu)退火形成，所述退火溫度為800-1350度，且在退火時氣氛中含有氫氣。在本發(fā)明的一個實施例中，所述凸起結(jié)構(gòu)為三個，依次包括第一凸起結(jié)構(gòu)至第三凸起結(jié)構(gòu)，其中，所述第二凸起結(jié)構(gòu)為溝道，所述第一凸起結(jié)構(gòu)和所述第二凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層為源極，所述第二凸起結(jié)構(gòu)和所述第三凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層為漏極。在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一凸起結(jié)構(gòu)和所述第三凸起結(jié)構(gòu)與其他凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層被刻蝕掉以作為隔離結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個實施例中，還包括與所述第二凸起結(jié)構(gòu)或第三凸起結(jié)構(gòu)相鄰的第四凸起結(jié)構(gòu)或第五凸起結(jié)構(gòu)，所述第二凸起結(jié)構(gòu)或第三凸起結(jié)構(gòu)為溝道以形成共用源極或漏極的器件。
在本發(fā)明的一個實施例中，還包括形成在所述柵堆疊兩側(cè)的一層或多層側(cè)墻。本發(fā)明實施例另一方面還提出了一種具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括以下步驟提供襯底；在所述襯底之上形成多個凸起結(jié)構(gòu)，所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間具有一定間隙，所述間隙小于50nm;在所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間形成懸空薄層，且所述懸空薄層與所述兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部相連；在所述凸起結(jié)構(gòu)之上形成柵堆疊；和對所述柵堆疊兩側(cè)的懸空薄層進行摻雜以使所述凸起結(jié)構(gòu)形成為溝道，所述凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的懸空薄層形成為源極和漏極。在本發(fā)明的一個實施例中，所述凸起結(jié)構(gòu)從所述凸起結(jié)構(gòu)的中部向頂部逐漸增大以使兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部之間的間隙小于所述兩個凸起結(jié)構(gòu)中部之間的間隙。在本發(fā)明的一個實施例中，所述懸空薄層通過對所述多個凸起結(jié)構(gòu)退火形成，所述退火溫度為800-1350度，且在退火時氣氛中含有氫氣。在本發(fā)明的一個實施例中，還包括去除位于隔離區(qū)域中的懸空薄層以形成隔離結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個實施例中，還包括在所述柵堆疊兩側(cè)形成一層或多層側(cè)墻。在本發(fā)明的一個實施例中，所述在多個凸起結(jié)構(gòu)頂部形成懸空薄層具體包括在所述多個凸起結(jié)構(gòu)之上外延形成所述懸空薄層。在本發(fā)明的一個實施例中，所述在晶圓片之上形成多個凸起結(jié)構(gòu)進一步包括在所述晶圓片之上形成第一半導(dǎo)體材料層；向所述第一半導(dǎo)體材料層之中注入Si或Ge離子以在所述第一半導(dǎo)體材料層之中形成離子注入層；和對所述第一半導(dǎo)體材料層進行選擇性刻蝕以形成所述多個凸起結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實施例采用懸空的源漏結(jié)構(gòu)，一方面使得源漏中摻雜雜質(zhì)向襯底的擴散被抑制，從而易制備超淺結(jié)，另一方面由于源漏及襯底之間不存在接觸，因此還可以抑制源漏與襯底之間的BTBT漏電。此外，本發(fā)明實施例減小了源漏的寄生結(jié)電容，提高了器件的性能。并且通過本發(fā)明實施例可以形成SihCx、高Ge組分SiGe、Ge或III-V族化合物半導(dǎo)體材料的懸空薄層，從而改善器件性能。如果采用SOI結(jié)構(gòu)時，溝道的散熱會受到絕緣層的阻礙，而本發(fā)明通過采用凸起結(jié)構(gòu)作為溝道，可以有效解決SOI結(jié)構(gòu)中絕緣層對散熱的抑制問題，同時還可以同SOI結(jié)構(gòu)一樣，降低器件的漏電，從而改善器件性能。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明一個實施例的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明另一個實施例的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例的多層凸起結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本發(fā)明一個實施例形成兩個共用源極或漏極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明另一個實施例形成兩個共用源極或漏極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實施例的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之 “上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。如圖1所示，為本發(fā)明一個實施例的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖2 所示，為本發(fā)明另一個實施例的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。該具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底1100，形成在襯底1100之上的多個凸起結(jié)構(gòu)1200，其中，每兩個凸起結(jié)構(gòu)1200之間具有一定間隙，該間隙小于50nm，優(yōu)選地小于30nm。需要說明的是，在本發(fā)明的一個實施例之中凸起結(jié)構(gòu)可為垂直結(jié)構(gòu)，而在圖2和圖3的實施例中，凸起結(jié)構(gòu)1200 從凸起結(jié)構(gòu)1200的中部向頂部逐漸增大以使兩個凸起結(jié)構(gòu)1200頂部之間的間隙小于兩個凸起結(jié)構(gòu)1200中部之間的間隙，從而可以通過退火或外延形成懸空薄層1300。如果對于兩個凸起結(jié)構(gòu)1200頂部之間間隙小于中部之間間隙的情況來說，上述預(yù)定距離是兩個凸起結(jié)構(gòu)1200之間的最近距離，即兩個凸起結(jié)構(gòu)1200頂部之間的距離。本發(fā)明適于小尺寸器件，特別適于解決小尺寸器件的漏電問題。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在每兩個凸起結(jié)構(gòu)1200之間，且與兩個凸起結(jié)構(gòu)1200 頂部相連的懸空薄層1300，其中，凸起結(jié)構(gòu)1200為溝道，凸起結(jié)構(gòu)1200兩側(cè)的懸空薄層 1300為源極和漏極。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在凸起結(jié)構(gòu)1200之上的柵堆疊1400。其中， 柵堆疊1400包括柵介質(zhì)層和柵電極，例如為高k柵介質(zhì)層等。在該實施例中，示出了兩個獨立的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，每個半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個器件，兩者之間相互隔離，具體地，兩個半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層1300被刻蝕掉從而形成隔離結(jié)構(gòu)。在該實施例中，每個獨立的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括三個凸起結(jié)構(gòu)1200，依次包括第一凸起結(jié)構(gòu)至第三凸起結(jié)構(gòu)，其中，第二凸起結(jié)構(gòu)(位于中間)為溝道，第一凸起結(jié)構(gòu)和所述第二凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層為源極，第二凸起結(jié)構(gòu)和第三凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層為漏極。懸空薄層1300通常都很薄，一般約為IOnm 以下，從而可以用于制備超淺結(jié)。在本發(fā)明的一個實施例中，襯底1100包括Si或低Ge組分SiGe，懸空薄層1300包括SihCx、高Ge組分SiGe、Ge等。在本發(fā)明的另一個實施例中，如果懸空薄層1300通過外延形成，則懸空薄層1300還可以為III-V族化合物半導(dǎo)體材料。在本發(fā)明的一個實施例中，懸空薄層1300可通過對多個凸起結(jié)構(gòu)1200退火形成。 本發(fā)明實施例通過高溫氫氣氛退火能使表面原子發(fā)生遷移，退火溫度一般約在800-1350度，同時在本發(fā)明實施例中退火時還需要氣氛中含有氫氣，氫氣能有效地促進表面原子的遷移。優(yōu)選地，當凸起結(jié)構(gòu)1200包括高Ge組分SiGe或Ge時，在退火時還通入SiH4、GeH4、 SiH2Cl2, SiHCl3中的一種或多種氣體，通過氣體分解在表面沉積少量的Si和/或Ge原子， 以使獲得的半導(dǎo)體薄層表面更加平整，從而獲得更好的效果。在退火之后，兩個相鄰的多個凸起結(jié)構(gòu)1200的頂部會相互接觸從而形成懸空薄層1300。在本發(fā)明實施例中對于凸起結(jié)構(gòu)材料不同，其退火溫度也不同，例如對于Si材料來說，一般退火溫度較高，約1200度左右，而對于Ge材料來說，退火溫度較低，約900度左右。在本發(fā)明的另一個實施例中，凸起結(jié)構(gòu)1200為多層結(jié)構(gòu)，其中，多層凸起結(jié)構(gòu)中的最頂層為SihCx、高Ge組分SiGe、Ge。如圖3所示，為本發(fā)明實施例的多層凸起結(jié)構(gòu)的示意圖。其中，所述多層結(jié)構(gòu)中的最頂層為SihCx、高Ge組分SiGe、Ge。例如對圖3來說， 凸起結(jié)構(gòu)1200的底層為低Ge組分的SiGe層，頂層為Ge層。這樣低Ge組分的SiGe層可以作為襯底1100和Ge層之間的過渡層。在本發(fā)明的一個實施例中，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在柵堆疊1400兩側(cè)的一層或多層側(cè)墻，從而可以使得源極和漏極與溝道的界面層延伸至凸起結(jié)構(gòu)材料之中，以改善結(jié)的界面特性，進一步提高器件性能。在本發(fā)明的其他實施例中，還可形成兩個共用源極或漏極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，如圖4 和5所示。在該實施例中，還包括與第二凸起結(jié)構(gòu)或第三凸起結(jié)構(gòu)相鄰的第四凸起結(jié)構(gòu)或第五凸起結(jié)構(gòu)，第二凸起結(jié)構(gòu)或第三凸起結(jié)構(gòu)為溝道以形成共用源極或漏極的器件。如圖6所示，為本發(fā)明實施例的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法流程圖， 包括以下步驟步驟S601，提供襯底，其中，襯底包括Si或低Ge組分SiGe。步驟S602，在襯底之上形成多個凸起結(jié)構(gòu)，所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間具有一定間隙，一般該間隙小于50nm，優(yōu)選地小于30nm。凸起結(jié)構(gòu)從凸起結(jié)構(gòu)的中部向頂部逐漸增大以使兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部之間的間隙小于兩個凸起結(jié)構(gòu)中部之間的間隙，從而可以通過退火或外延形成懸空薄層。具體地，在襯底之上先外延一層或多層半導(dǎo)體材料，例如為Si、SiGe、 Ge的第一半導(dǎo)體材料層。當然在本發(fā)明的其他實施例中，也可以將襯底表層作為第一半導(dǎo)體材料層，即直接在襯底的表面進行刻蝕以形成多個凸起結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，為了形成圖1所示的凸起結(jié)構(gòu)，需要采用具有各向異性的濕法刻蝕對外延的第一半導(dǎo)體材料層進行刻蝕?；蛘?，可替換地，在另一個優(yōu)選實施例中，先向第一半導(dǎo)體材料層之中注入Si或 Ge離子以在第一半導(dǎo)體材料層之中形成離子注入層，接著采用干法刻蝕對第一半導(dǎo)體材料層進行選擇性刻蝕以形成多個凸起結(jié)構(gòu)，由于離子注入層中損傷嚴重，晶體結(jié)構(gòu)被打亂，其刻蝕速度大于第一半導(dǎo)體材料層其他部分的刻蝕速度，從而可以形成圖2所示的結(jié)構(gòu)。步驟S603，在每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間形成懸空薄層，且懸空薄層與兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部相連，其中，懸空薄層包括SihCx、高Ge組分SiGe、Ge等。在本發(fā)明的一個實施例中，多個凸起結(jié)構(gòu)為高Ge組分SiGe、Ge，則懸空薄層可通過對多個凸起結(jié)構(gòu)退火形成。本發(fā)明實施例通過退火能使表面材料發(fā)生遷移，退火溫度一般約在800-1350度，同時在本發(fā)明實施例中退火時還需要氣氛中含有氫氣。優(yōu)選地，在退火時還通入SiH4、GeH4, SiH2Cl2, SiHCl3中的一種或多種氣體，通過氣體分解在表面沉積少量的Si和/或Ge原子，以使獲得的半導(dǎo)體薄層表面更加平整，從而獲得更好的效果。
在本發(fā)明的一個實施例中，凸起結(jié)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)，其中，多層結(jié)構(gòu)中的最頂層為 Si』、高 Ge 組分 SiGe、Ge。在本發(fā)明的另一個實施例中，還可通過外延的方式形成懸空薄層。包括表面為 (100)晶向的SijihCpSiGhGe襯底，由于外延材料在頂部的側(cè)向生長速度不低于縱向生長速度，從而可以使得外延的材料很快將兩個凸起結(jié)構(gòu)之間頂部的間隙封閉，從而懸空薄層與襯底之間不會直接接觸，從而依然能夠保持懸空薄層的一部份相對于襯底懸空。在本發(fā)明的另一個實施例中，如果懸空薄層通過外延形成，則懸空薄層還可以為III-V族化合物半導(dǎo)體材料。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，如果退火之后懸空薄層的厚度比較厚的話， 則還需要對該懸空薄層進行刻蝕或減薄處理。步驟S604，在凸起結(jié)構(gòu)之上形成柵堆疊。步驟S605，在柵堆疊兩側(cè)形成一層或多層側(cè)墻。步驟S606，對柵堆疊兩側(cè)的懸空薄層進行摻雜以使凸起結(jié)構(gòu)形成為溝道，凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的懸空薄層形成為源極和漏極。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，還需要去除位于隔離區(qū)域中的懸空薄層以形成隔離結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實施例采用懸空的源漏結(jié)構(gòu)，一方面使得源漏中摻雜雜質(zhì)向襯底的擴散被抑制，從而易制備超淺結(jié)，另一方面由于源漏及襯底之間不存在接觸，因此還可以抑制源漏與襯底之間的BTBT漏電。此外，本發(fā)明實施例減小了源漏的寄生結(jié)電容，提高了器件的性能。并且通過本發(fā)明實施例可以形成SihCx、高Ge組分SiGe、Ge或III-V族化合物半導(dǎo)體材料的懸空薄層，從而改善器件性能。如果采用SOI結(jié)構(gòu)時，溝道的散熱會受到絕緣層的阻礙，而本發(fā)明通過采用凸起結(jié)構(gòu)作為溝道，可以有效解決SOI結(jié)構(gòu)中絕緣層對散熱的抑制問題，同時還可以同SOI結(jié)構(gòu)一樣，降低器件的漏電，從而進一步改善器件性能。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括 襯底；形成在所述襯底之上的多個凸起結(jié)構(gòu)，其中，每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間具有一定間隙，所述間隙小于50nm ；形成在所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間，且與所述兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部相連的懸空薄層，其中， 所述凸起結(jié)構(gòu)為溝道，所述凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的懸空薄層為源極和漏極；和形成在所述凸起結(jié)構(gòu)之上的柵堆疊。
2.如權(quán)利要求1所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸起結(jié)構(gòu)從所述凸起結(jié)構(gòu)的中部向頂部逐漸增大以使兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部之間的間隙小于所述兩個凸起結(jié)構(gòu)中部之間的間隙。
3.如權(quán)利要求1所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸起結(jié)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述懸空薄層通過對所述多個凸起結(jié)構(gòu)退火形成，所述退火溫度為800-1350度，且在退火時氣氛中含有氫氣。
5.如權(quán)利要求1所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸起結(jié)構(gòu)為三個，依次包括第一凸起結(jié)構(gòu)至第三凸起結(jié)構(gòu)，其中，所述第二凸起結(jié)構(gòu)為溝道，所述第一凸起結(jié)構(gòu)和所述第二凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層為源極，所述第二凸起結(jié)構(gòu)和所述第三凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層為漏極。
6.如權(quán)利要求5所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一凸起結(jié)構(gòu)和所述第三凸起結(jié)構(gòu)與其他凸起結(jié)構(gòu)之間的懸空薄層被刻蝕掉以作為隔離結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括與所述第二凸起結(jié)構(gòu)或第三凸起結(jié)構(gòu)相鄰的第四凸起結(jié)構(gòu)或第五凸起結(jié)構(gòu)，所述第二凸起結(jié)構(gòu)或第三凸起結(jié)構(gòu)為溝道以形成共用源極或漏極的器件。
8.如權(quán)利要求1所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括 形成在所述柵堆疊兩側(cè)的一層或多層側(cè)墻。
9.一種具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括以下步驟 提供襯底；在所述襯底之上形成多個凸起結(jié)構(gòu)，所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間具有一定間隙，所述間隙小于50nm ；在所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間形成懸空薄層，且所述懸空薄層與所述兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部相連；在所述凸起結(jié)構(gòu)之上形成柵堆疊；和對所述柵堆疊兩側(cè)的懸空薄層進行摻雜以使所述凸起結(jié)構(gòu)形成為溝道，所述凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的懸空薄層形成為源極和漏極。
10.如權(quán)利要求9所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述凸起結(jié)構(gòu)從所述凸起結(jié)構(gòu)的中部向頂部逐漸增大以使兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部之間的間隙小于所述兩個凸起結(jié)構(gòu)中部之間的間隙。
11.如權(quán)利要求9所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述懸空薄層通過對所述多個凸起結(jié)構(gòu)退火形成，所述退火溫度為800-1350度，且在退火時氣氛中含有氫氣。
12.如權(quán)利要求9所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括去除位于隔離區(qū)域中的懸空薄層以形成隔離結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求9所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括在所述柵堆疊兩側(cè)形成一層或多層側(cè)墻。
14.如權(quán)利要求9所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述在多個凸起結(jié)構(gòu)頂部形成懸空薄層具體包括在所述多個凸起結(jié)構(gòu)之上外延形成所述懸空薄層。
15.如權(quán)利要求10所述的具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述在襯底之上形成多個凸起結(jié)構(gòu)進一步包括在所述襯底之上形成第一半導(dǎo)體材料層；向所述第一半導(dǎo)體材料層之中注入Si或Ge離子以在所述第一半導(dǎo)體材料層之中形成離子注入層；和對所述第一半導(dǎo)體材料層進行選擇性刻蝕以形成所述多個凸起結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種具有懸空源漏的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括襯底；形成在所述襯底之上的多個凸起結(jié)構(gòu)，其中，每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間具有一定間隙；形成在所述每兩個凸起結(jié)構(gòu)之間，且與所述兩個凸起結(jié)構(gòu)頂部相連的懸空薄層，其中，所述凸起結(jié)構(gòu)為溝道，所述凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的懸空薄層為源極和漏極；和形成在所述凸起結(jié)構(gòu)之上的柵堆疊。由于溝道的散熱問題非常嚴重，因此通過采用凸起結(jié)構(gòu)作為溝道可以有效解決器件的散熱問題。
文檔編號H01L29/06GK102214682SQ20111014971
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者王敬, 郭磊 申請人:清華大學(xué)