A strain PMOSFET with a surface stress modulation structure belongs to the semiconductor technology field. It consists of a semiconductor substrate, a gate oxide layer, a gate, a source, a drain and two heavily doped regions. The gate oxide layer and a gate are successively arranged on the semiconductor substrate from bottom to top. The two heavily doped regions are located in the semiconductor substrate and on both sides of the gate. The two heavily doped regions are separately divided into the source region and the drain region. The electrode is arranged on the drain region, and at least one insulating dielectric layer is arranged on the semiconductor substrate. The insulating dielectric layer is arranged on the side of the heavy doped region far from the gate and adjacent to the heavy doped region. The invention restrains the performance degradation of PMOSFET caused by the tension strained silicon nitride cap layer through the groove structure between the insulating dielectric layer and the gate, and avoids etching the surface tension strained cap layer of PMOSFET when applying the CMOS of the tension strained silicon nitride cap layer, thereby reducing the process complexity.
【技术实现步骤摘要】
一种具有表面应力调制结构的应变PMOSFET
本专利技术涉及半导体技术,特别涉及应变金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET,metaloxidesemiconductorField-EffectTransistor),具体为一种具有表面应力调制结构的应变PMOSFET。
技术介绍
随着集成电路的发展,器件的尺寸变得越来越小,通过等比例缩小来提高硅基MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)性能的方法受到越来越多物理、工艺的限制,在小尺寸的制造工艺下,应变硅(StrainedSilicon,SSi)技术通过应力的引入使得器件的载流子迁移率有较大的提高,使得器件的输出电流得以提升,进而提高电路的性能,并且能够与现有Si工艺兼容,因此受到广泛地关注和研究,并被应用于集成电路的制造中。目前氮化硅盖帽层技术在应变CMOS(互补金属氧化物半导体)中有着广泛应用。在CMOS集成电路制造中,经常会在芯片表面淀积张应变氮化硅盖帽层以提升NMOSFET性能,但该盖帽层往往会造成PMOSFET性能退化,引入张应变氮化硅盖帽层的CMOS剖面图如图1所示。为了避免由于张应变氮化硅盖帽层所造成的PMOSFET性能退化的问题,工业界一般采用选择性刻蚀去掉PMOSFET表面张应变氮化硅盖帽层的方法来解决该问题,刻蚀PMOSFET表面的张应变氮化硅盖帽层的CMOS剖面图如图2所示,但这种方法又同时带来了工艺复杂性增加的问题,进而直接导致了工艺成本的增大及成品率的降低。
技术实现思路
针对上述张应变盖帽层造成的PMOSFET性能退化的问题,本专利技术提供了一种具有表面应力调制结构的应变PM ...
【技术保护点】
1.一种具有表面应力调制结构的应变PMOSFET,包括半导体衬底(1)、栅氧化层(2)、栅极(3)、源极、漏极和两个重掺杂区,所述半导体衬底(1)上从下至上依次设置所述栅氧化层(2)和所述栅极(3),所述两个重掺杂区设置在所述半导体衬底(1)内并位于所述栅极(3)两侧,所述两个重掺杂区分别为源区(5)和漏区(6),所述源极设置在所述源区(5)上并与所述源区(5)接触,所述漏极设置在所述漏区(6)上并与所述漏区(6)接触;其特征在于,所述半导体衬底(1)上还设置有至少一个绝缘介质层(8),所述绝缘介质层(8)设置在所述重掺杂区远离所述栅极(3)的一侧并与所述重掺杂区相邻;包括所述绝缘介质层(8)、重掺杂区和栅极(3)的上表面覆盖有一层张应变盖帽层(10)。
【技术特征摘要】
1.一种具有表面应力调制结构的应变PMOSFET,包括半导体衬底(1)、栅氧化层(2)、栅极(3)、源极、漏极和两个重掺杂区,所述半导体衬底(1)上从下至上依次设置所述栅氧化层(2)和所述栅极(3),所述两个重掺杂区设置在所述半导体衬底(1)内并位于所述栅极(3)两侧,所述两个重掺杂区分别为源区(5)和漏区(6),所述源极设置在所述源区(5)上并与所述源区(5)接触,所述漏极设置在所述漏区(6)上并与所述漏区(6)接触;其特征在于,所述半导体衬底(1)上还设置有至少一个绝缘介质层(8),所述绝缘介质层(8)设置在所述重掺杂区远离所述栅极(3)的一侧并与所述重掺杂区相邻;包括所述绝缘介质层(8)、重掺杂区和栅极(3)的上表面覆盖有一层张应变盖帽层(10)。2.根据权利要求1所述的具有表面应力调制结构的应变PMOSFET,其特征在于,所述绝缘介质层(8)为两个,分别位于所述源区(5)和漏区(6)远离栅极(3)的一侧。3.根据权利要求1所述的具有表面应力调制结构的应变PMOSFET,其特征在于,还包括设置在半导体衬底(1)上的两个轻掺杂漏区(7),所述两个轻掺杂漏区(7)分别与所述源区(5)和漏区(6)并列设置在所述栅极(3)两侧,所述栅氧化层(2)设置在两个轻掺杂漏区(7)之间的所述半导体衬底(1)上。4.根据权利要求3所述的具有表面应力调制结构的应变PMOSFET,其特征在于,所述栅极(3)靠近所述源极...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗谦,孟思远,檀长桂,王向展,文厚东,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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