[发明专利]一种半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

半导体衬底；

形成在所述半导体衬底中的有源区，所述有源区包括形成在所述半导体衬底中的沟道区，以及形成在所述沟道区两侧的源区和漏区；和

形成在所述半导体衬底中、所述有源区两侧的第一隔离沟槽，所述第一隔离沟槽中形成有第一稀土氧化物层，所述第一稀土氧化物层对所述沟道区引入沿所述沟道区长度方向的应力。

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体衬底的材料包括单晶Si、单晶Ge、低Ge组分的SiGe或III-V族化合物半导体。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一稀土氧化物层的厚度为10–500nm。

4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述有源区在沿所述沟道区宽度方向的两侧包括第二隔离沟槽。

5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述第二隔离沟槽内形成有第二稀土氧化物层，以对所述沟道区引入沿所述沟道区宽度方向的应力，且所述第二稀土氧化物层对所述沟道区引入的应力与所述第一稀土氧化物层对所述沟道区引入的应力类型相反。

6.如权利要求1或5所述的半导体结构，其特征在于，所述第一稀土氧化物层和第二稀土氧化物层的材料包括(Gd_1-xEr_x)₂O₃、(Gd_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xLa_x)₂O₃中的一种或多种的组合，其中x的取值范围为0-1。

7.如权利要求1或5所述的半导体结构，其特征在于，所述第一稀土氧化物层和第二稀土氧化物层通过外延生长形成。

8.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底中形成有源区，所述有源区包括形成在所述半导体衬底中的沟道区，以及形成在所述沟道区两侧的源区和漏区；和

在形成所述有源区之前或之后，在所述有源区两侧形成第一凹槽，在所述第一凹槽中形成第一稀土氧化物层，所述第一稀土氧化物层对所述沟道区引入沿所述沟道区长度方向的应力。

9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底的材料包括单晶Si、单晶Ge、低Ge组分SiGe或III-V族化合物半导体。

10.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一稀土氧化物层的厚度为10-500nm。

11.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述有源区之前或之后，还包括：在所述有源区沿所述沟道区宽度方向的两侧形成第二凹槽，在所述第二凹槽中形成绝缘层。

12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述绝缘层包括第二稀土氧化物层，以对所述沟道区引入沿所述沟道区宽度方向的应力，且所述第二稀土氧化物层对所述沟道区引入的应力与所述第一稀土氧化物层对所述沟道区引入的应力类型相反。

13.如权利要求8或12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一稀土氧化物层和第二稀土氧化物层的材料包括(Gd_1-xEr_x)₂O₃、(Gd_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xNd_x)₂O₃、(Er_1-xLa_x)₂O₃中的一种或多种的组合，其中x的取值为0-1。

14.如权利要求8或12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一稀土氧化物层和第二稀土氧化物层通过外延生长形成。

15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一稀土氧化物层和第二稀土氧化物层的外延生长方法包括原子层淀积ALD、金属有机化学气相淀积MOCVD、分子束外延MBE。