[发明专利]不对称外延生长及其应用

权利要求书

1.一种方法，包括：

在半导体基板（110、212/211）的顶上形成栅极结构，所述栅极结构包括栅极堆叠（120、220）和邻近于所述栅极堆叠的侧壁的多个间隔体（131/132、231/232），且所述栅极结构具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；

从所述栅极结构的所述第一侧在所述基板中执行成角度的离子注入（170、270），从而形成邻近于所述第一侧的离子注入区（114、216），其中所述栅极结构防止所述成角度的离子注入到达邻近于所述栅极结构的所述第二侧的所述基板；以及

在所述栅极结构的该第一侧和第二侧在所述基板上执行外延生长（180、280）。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述执行外延生长在所述栅极结构的所述第二侧产生源极区（142、242）并且在所述栅极结构的所述第一侧产生漏极区（141、241），由所述外延生长形成的所述源极区的高度高于由所述外延生长形成的所述漏极区的高度。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述源极区和所述漏极区覆盖所述栅极结构的所述第一侧和第二侧的所述间隔体（图3）的至少一部分侧面。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在执行所述成角度的离子注入之前，在所述栅极结构的所述第一侧和所述第二侧产生凹陷（215）。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述离子注入区（216）形成于所述凹陷的顶面。

6.如权利要求5所述的方法，其中执行所述外延生长包括：在所述栅极结构的所述第一侧生长漏极区（241）以及在所述栅极结构的所述第二侧生长源极区（242），所述漏极区的高度低于所述源极区的高度。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述基板为绝缘体上硅（SOI）基板，该方法进一步包括：在所述源极区和所述漏极区中执行离子注入（290），所述离子注入产生PN结（251），该PN结向下延伸且接触所述SOI基板内部的绝缘层（211）。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述执行成角度的离子注入包括：将As或BF₂的离子注入到邻近于所述栅极结构的所述第一侧的区域中的所述基板中，在实质上接近于所述基板的表面处。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述外延生长之前，在所述栅极堆叠的顶上形成硬掩模层且覆盖所述栅极堆叠，所述硬掩模防止所述栅极堆叠的顶上的所述外延生长。

10.一种方法，包括：

在半导体基板（110、212/211）的顶上形成栅极结构，所述栅极结构具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；

从所述栅极结构的所述第一侧执行成角度的离子注入（170、270），从而在邻近于所述第一侧的所述基板中形成离子注入区（114、216），其中所述栅极结构防止所述成角度的离子注入到达邻近于所述栅极结构的所述第二侧的所述基板；以及

在所述栅极结构的所述第一侧和第二侧在所述基板上执行外延生长（180、280）。

11.如权利要求10所述的方法，其中以自所述基板的法线测量大于约45度的角度执行所述离子注入，且所述角度足够大以确保邻近于所述栅极结构的所述第二侧的所述基板不接收离子注入或实质上接收极少的离子注入。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述执行外延生长在所述栅极结构的所述第一侧产生第一区域且在所述栅极结构的所述第二侧产生第二区域，由所述外延生长形成的所述第二区域（142、242）的厚度厚于由所述外延生长形成的所述第一区域（141、241）的厚度。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一区域为场效晶体管的漏极区且所述第二区域为场效晶体管的源极区。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述第一区域为场效晶体管的漏极延伸区且所述第二区域为场效晶体管的源极延伸区。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述源极区和所述漏极区覆盖形成在所述栅极结构的所述第一侧和第二侧的间隔体（图3）的至少一部分侧面。