[发明专利]一种高速半导体器件结构及其形成方法

权利要求书

1.一种高速半导体器件结构，其特征在于，包括：

衬底；

形成在所述衬底之上的含Ge组分应变层，其中，所述含Ge组分应变层具有凹槽；

形成在所述含Ge组分应变层之上的Si帽层；

形成在所述Si帽层的一部分之上，且覆盖所述凹槽的T型栅结构；以及

形成在所述T型栅结构两侧的源漏极。

2.如权利要求1所述的高速半导体器件结构，其特征在于，所述含Ge组分应变层为Ge组分渐变结构，其中，所述含Ge组分应变层中心部分的Ge组分最高，所述含Ge组分应变层上下两面的Ge组分最低。

3.如权利要求1所述的高速半导体器件结构，其特征在于，所述含Ge组分应变层包括：

形成在所述衬底之上的第一含Ge组分应变层；

形成在所述第一含Ge组分应变层之上的第二含Ge组分应变层，其中，所述第二含Ge组分应变层中Ge组分大于所述第一含Ge组分应变层中的Ge组分；和

形成在所述第二含Ge组分应变层之上的第三含Ge组分应变层，其中，所述第二含Ge组分应变层中Ge组分大于所述第三含Ge组分应变层中的Ge组分。

4.如权利要求3所述的高速半导体器件结构，其特征在于，所述凹槽的深度与所述第三含Ge组分应变层的厚度相同。

5.如权利要求1所述的高速半导体器件结构，其特征在于，还包括：

形成在所述源漏极上方及所述Si帽层之上的源漏电极。

6.一种高速半导体器件结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

形成衬底；

在所述衬底之上形成含Ge组分应变层；

刻蚀所述含Ge组分应变层以在所述含Ge组分应变层中形成凹槽；

在所述含Ge组分应变层之上形成Si帽层；

在所述Si帽层的一部分之上形成T型栅结构，其中，所述T型栅结构覆盖所述凹槽的；以及

在所述T型栅结构两侧形成源漏极。

7.如权利要求6所述的高速半导体器件结构的形成方法，其特征在于，所述含Ge组分应变层为Ge组分渐变结构，其中，所述含Ge组分应变层中心部分的Ge组分最高，所述含Ge组分应变层上下两面的Ge组分最低。

8.如权利要求6所述的高速半导体器件结构的形成方法，其特征在于，所述在衬底之上形成含Ge组分应变层进一步包括：

在所述衬底之上形成第一含Ge组分应变层；

在所述第一含Ge组分应变层之上形成第二含Ge组分应变层，其中，所述第二含Ge组分应变层中Ge组分大于所述第一含Ge组分应变层中的Ge组分；和

在所述第二含Ge组分应变层之上形成第三含Ge组分应变层，其中，所述第二含Ge组分应变层中Ge组分大于所述第三含Ge组分应变层中的Ge组分。

9.如权利要求8所述的高速半导体器件结构的形成方法，其特征在于，所述第二含Ge组分应变层中Ge组分比所述第三含Ge组分应变层中的Ge组分大20％。

10.如权利要求9所述的高速半导体器件结构的形成方法，其特征在于，所述第二含Ge组分应变层为刻蚀所述凹槽时的刻蚀停止层。

11.如权利要求6所述的高速半导体器件结构的形成方法，其特征在于，还包括：

在所述源漏极上方及所述Si帽层之上形成源漏电极。

12.一种互补型场效应晶体管结构，其特征在于，包括：

N型场效应晶体管；和

P型场效应晶体管，其中，所述N型场效应晶体管和P型场效应晶体管由权利要求6-11任一项所述的方法制备而成。

13.一种集成电路芯片，其特征在于，该芯片上至少有一个半导体器件为权利要求1所述的半导体结构，或者为权利要求12所述的互补型场效应晶体管结构。