一种MOSFET器件及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种使用镶嵌－栅极工艺，用于通过应变Ｓｉ提高ＦＥＴ的迁移性能的方法。通过在沟道区引入局部应变，而不在器件源和漏区引入应变，在Ｓｉ或硅绝缘体（ＳＯＩ）结构中故意造成迁移率和ＦＥＴ特性的变化。本发明专利技术方法的优点在于，不使源和漏结应变而得到泄露非常低的结，而且它不需要像应变Ｓｉ／松弛ＳｉＧｅ系统那样的任何特殊的衬底准备。并且，本发明专利技术的方法与目前主流ＣＭＯＳ工艺是兼容的。本发明专利技术还提供一种ＣＭＯＳ器件，这种ＣＭＯＳ器件具有使用本发明专利技术方法形成的局部应变Ｓｉ沟道。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造，更具体地涉及制造一种金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)器件的方法，其中MOSFET器件具有应变的Si沟道区，并且Si沟道区邻近未应变的源/漏结。本专利技术的方法提供沟道载流子迁移率非常高的MOSFET器件，同时保持泄露非常低的结。
技术介绍
通过应变提高迁移性能，即载流子迁移率，已经在场效应管(FET)的工作特性中得到证明。对于互补金属氧化物半导体(CMOS)器件，通过增强载流子迁移率提高器件特性，在制造极高速器件时具有很大的可能性。在松弛SiGe衬底上的应变硅是出现这种提高的一个系统，参见，例如，D.K.Nayak等人，“High Mobility p-ChannelMetal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor on Strianed Si”，Appl.Phys.Lett.，62(22)，p.2853-2855(1993)。通过应变增强载流子迁移率的MOSFET的实验研究集中于松弛SiGe衬底上生长应变Si层。使用Si/SiGe系统制造的MOSFET具有如下的缺点(1)高的源和漏结泄露—F本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成ＭＯＳＦＥＴ器件的方法，包括如下步骤：提供一个包括伪栅极的结构，所述伪栅极具有与氧化物层的上表面共面的上表面，所述伪栅极位于牺牲氧化物上，所述牺牲氧化物位于含Ｓｉ衬底的顶部；去除所述伪栅极，得到一个暴露一部分牺牲氧化 物的栅极孔，所述栅极孔在所述含Ｓｉ衬底中限定一个器件沟道；去除所述栅极孔中牺牲氧化物的暴露部分；在所述栅极孔中形成栅极电介质和非晶Ｓｉ栅极；在所述非晶Ｓｉ栅极中注入掺杂剂，并对所述非晶Ｓｉ栅极中的掺杂剂退火，以使所述 非晶Ｓｉ栅极转变成多晶Ｓｉ栅极，同时在所述器件沟道中引入局部应变；以及在邻近所述...

【技术特征摘要】
US 2003-8-28 10/650,4001.一种形成MOSFET器件的方法，包括如下步骤提供一个包括伪栅极的结构，所述伪栅极具有与氧化物层的上表面共面的上表面，所述伪栅极位于牺牲氧化物上，所述牺牲氧化物位于含Si衬底的顶部；去除所述伪栅极，得到一个暴露一部分牺牲氧化物的栅极孔，所述栅极孔在所述含Si衬底中限定一个器件沟道；去除所述栅极孔中牺牲氧化物的暴露部分；在所述栅极孔中形成栅极电介质和非晶Si栅极；在所述非晶Si栅极中注入掺杂剂，并对所述非晶Si栅极中的掺杂剂退火，以使所述非晶Si栅极转变成多晶Si栅极，同时在所述器件沟道中引入局部应变；以及在邻近所述局部应变的器件沟道的部分含Si衬底中，去除氧化物层并形成源/漏结。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述伪栅极具有侧壁，所述侧壁上具有绝缘间隔，所述绝缘间隔位于所述伪栅极与氧化层之间。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述去除伪栅极包括化学下游刻蚀或在KOH中刻蚀。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述去除牺牲氧化物的暴露部分包括化学氧化物去除(COR)步骤。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述COR步骤是在压力约等于或低于6毫托的气相或HF和NH3的等离子体中进行的。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述器件通道是在去除牺牲氧化物层的暴露部分之前通过离子注入和退火进行掺杂的。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述形成所述非晶Si栅极包括在约等于或低于600℃的温度下沉积以及平面化。8.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈赛恩I汉纳非，戴维J弗兰克，陈国仕，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]