[发明专利]具有T形外延硅沟道的MOSFET结构

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

晶体管区域，形成于半导体衬底上并包括硅层，所述硅层被设置于所述半导体衬底上并具有至少相对的边缘，所述相对的边缘的每一个都在相应的STI浅沟槽隔离结构的突出件上方延伸，并被所述相应的STI结构的顶面界定；

以及晶体管，包括在所述硅层和所述半导体衬底中形成的源极/漏极区，以及设置在所述硅层和所述相对的边缘上方的栅极。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述晶体管区域被所述相对边缘和垂直于所述相对边缘设置的一组相对的另外边缘限定，所述另外边缘的每一个在相应的另一STI结构的另一突出件上方延伸并被所述相应的另一STI结构的顶面界定，其中，所述晶体管包括从所述相对边缘之一延伸到所述相对边缘的另一个的沟道宽度方向以及垂直于所述沟道宽度方向的沟道长度方向。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述STI结构是梯状结构，以使所述STI结构包括中央平台，所述中央平台具有与所述硅层的顶面共平面的所述顶面。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述晶体管包括从所述相对边缘之一延伸到所述相对边缘的另一个的沟道宽度方向，并且，包括所述边缘的所述沟道宽度比所述STI结构的所述突出件的内边界之间的沿着所述沟道宽度方向的距离大约10％。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括在所述栅极下方存在的沟道掺杂剂杂质，在所述半导体衬底中所述沟道掺杂剂杂质以第一浓度存在，在所述硅层中所述沟道掺杂剂杂质以小于所述第一浓度的第二浓度存在。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括在所述栅极下方的所述半导体衬底中的沟道掺杂剂杂质，并且其中，所述硅层基本上不含有所述沟道掺杂剂杂质。

7.一种半导体器件，包括：

晶体管区域，位于半导体衬底上并被第一组相对边缘和垂直于所述第一组相对边缘的第二组相对边缘限定，每一个所述边缘被相应的STI浅沟槽隔离结构界定；

硅层，设置在所述晶体管区域中的所述半导体衬底上方，并包括在所述相应的STI结构的相应向内的突出件上方设置的伸出部分以及被所述相应的STI结构的相应顶面界定的边界；

以及晶体管，包括在所述硅层和所述半导体衬底中形成的源极/漏极区、在所述硅层上方和所述相对边缘上方设置的栅极、以及在所述栅极下方设置的沟道区，所述沟道区包括在所述半导体衬底中的相对较高浓度的沟道掺杂剂杂质以及在所述硅层中的相对较低浓度的所述沟道掺杂剂杂质；

其中，所述晶体管的有效沟道宽度包括具有所述伸出部分的所述硅层的宽度，并且比所述向内的突出件之间沿着所述栅极的距离大约10％。

8.一种形成半导体晶体管的方法，所述方法包括：

提供具有衬底表面的半导体衬底；

在具有晶体管区域边界的所述半导体衬底上标识晶体管区域，所述晶体管区域边界包括至少两个相对边缘；

沿着所述相对边缘的每一个形成浅沟槽隔离(STI)结构，每个所述STI结构包括具有顶面的中央平台和从所述中央平台向外延伸并进入所述晶体管区域内的下部突出件；

在所述晶体管区域上方形成硅层，所述硅层包括在所述下部突出件上方设置的伸出部分和被所述中央平台沿着所述相对边缘的每一个界定的上表面；

以及在所述硅层上形成晶体管，所述晶体管包括从一个所述相对边缘延伸至另一个所述相对边缘并位于所述伸出部分上方的栅极。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在所述形成STI结构之后以及在所述形成硅层之前实施沟道离子注入操作，并且其中所述形成晶体管包括在形成所述栅极之后实施晕环离子注入操作。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述形成晶体管进一步包括在形成所述栅极之后在所述硅层中以及在所述衬底中形成源极/漏极区，所述方法进一步包括在所述形成STI结构之后以及在所述形成硅层之前通过实施沟道离子注入操作将掺杂剂杂质引入所述衬底表面，其中，所述硅层是未掺杂层，所述的方法进一步包括退火所述结构从而使一些所述掺杂剂杂质进入所述沟道区中的所述硅层。