[發明專利]半導體裝置及制造半導體裝置的方法

無效

• 申請號: 201010198440.4
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101924134A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 黛哲;若林整
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 王安武;南霆

1.一種半導體裝置，包括：

溝道區域，其形成在半導體襯底中；

源極區域，其形成在所述溝道區域的一側；

漏極區域，其形成在所述溝道區域的另一側；

柵極電極，其隔著柵極絕緣膜形成在所述溝道區域上；以及

應力導入層，其向所述溝道區域施加應力，

所述半導體裝置具有下述應力分布，其中，源極區域側峰值及漏極區域側峰值位于所述溝道區域和所述源極區域的pn結邊界與所述溝道區域和所述漏極區域的pn結邊界之間。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述應力分布的所述源極區域側峰值和所述漏極區域側峰值位于所述溝道區域中載流子濃度分布的源極區域側峰值的位置與漏極區域側峰值的位置之間。

3.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述應力分布的所述源極區域側峰值和所述漏極區域側峰值位于所述柵極電極下方。

4.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述應力分布的所述源極區域側峰值位于所述溝道區域中所述柵極電極的一個端部下方的位置，并且其中，所述應力分布的所述漏極區域側峰值位于所述溝道區域中所述柵極電極的另一個端部下方的位置。

5.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

在所施加的工作電壓下，在所述溝道區域內的所述應力分布峰值與電位分布峰值重疊。

6.根據權利要求1所述的半導體裝置，還包括：

第一側壁絕緣膜，其形成在所述半導體襯底上；以及

凹部，其形成在所述第一側壁絕緣膜中，

其中，所述柵極電極隔著所述柵極絕緣膜形成在所述凹部中。

7.根據權利要求6所述的半導體裝置，還包括：

位于所述凹部的側壁上的第二側壁絕緣膜。

8.根據權利要求6所述的半導體裝置，其中，

所述應力導入層形成在從位于所述源極區域一側的所述第一側壁絕緣膜到所述源極區域的區域上，并形成在從位于所述漏極區域一側的所述第一側壁絕緣膜到所述漏極區域的區域上。

9.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，

所述應力導入層是覆蓋所述溝道區域、所述源極區域以及所述漏極區域上方的區域的應力膜。

10.根據權利要求1所述的半導體裝置，

其中，所述應力導入層在所述溝道區域兩側形成在所述半導體襯底中，

其中，所述源極區域形成在位于所述溝道區域的一側的所述應力導入層的至少一部分中，并且

其中，所述漏極區域形成在位于所述溝道區域的另一側的所述應力導入層的至少一部分中。

11.根據權利要求1所述的半導體裝置，

其中，所述襯底由硅形成，并且

其中，所述應力導入層由硅鍺或碳化硅形成。

12.一種制造半導體裝置的方法，

所述方法包括以下步驟：

在半導體襯底中，在預先形成在所述半導體襯底上的偽柵極圖案的兩側，形成第一應力導入層；

在所述偽柵極圖案的側壁上形成側壁絕緣膜；

在隔著源極側延伸區域位于所述偽柵極圖案的一側的所述第一應力導入層的至少一部分中形成源極區域，并且在隔著漏極側延伸區域位于所述偽柵極圖案的另一側的所述第一應力導入層的至少一部分中形成漏極區域；

在從位于所述源極區域側的所述側壁絕緣膜到所述源極區域的區域上，并在從位于所述漏極區域側的所述側壁絕緣膜到所述漏極區域的區域上，形成第二應力導入層；并且

在通過去除所述偽柵極圖案而形成的凹部中隔著柵極絕緣膜形成柵極電極，

所述方法根據從所述第一應力導入層和所述第二應力導入層向在所述源極區域與所述漏極區域之間形成在所述半導體襯底中的溝道區域施加的應力值，來調節所述源極側延伸區域和所述漏極側延伸區域中的雜質濃度，使得應力分布的源極區域側峰值和漏極區域側峰值位于所述溝道區域和所述源極區域的雜質邊界與所述溝道區域和所述漏極區域的雜質邊界之間。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，

在去除所述偽柵極圖案之后并在形成所述柵極絕緣膜之前，將第二側壁絕緣膜形成在所述凹部的側壁上。

14.一種制造半導體裝置的方法，

所述方法包括以下步驟：

隔著柵極絕緣膜在半導體襯底上形成柵極電極；

在所述半導體襯底中，在所述柵極電極兩側，形成第一應力導入層；

在所述柵極電極的側壁上形成側壁絕緣膜；

隔著所述側壁絕緣膜在所述柵極電極的兩側形成源極區域及漏極區域，所述源極區域隔著位于所述柵極電極的一側的源極側延伸區域形成在所述第一應力導入層的至少一部分中，并且所述漏極區域隔著位于所述柵極電極的另一側的漏極側延伸區域形成在所述第一應力導入層的至少一部分中；并且

在從位于所述源極區域一側的所述側壁絕緣膜到所述源極區域的區域上，并在從位于所述漏極區域一側的所述側壁絕緣膜到所述漏極區域的區域上，形成第二應力導入層；

所述方法根據從所述第一應力導入層和所述第二應力導入層向在所述源極區域與所述漏極區域之間形成在所述半導體襯底中的溝道區域施加的應力值，來調節所述源極側延伸區域和所述漏極側延伸區域中的雜質濃度，使得應力分布的源極區域側峰值和漏極區域側峰值位于所述溝道區域和所述源極區域的雜質邊界與所述溝道區域和所述漏極區域的雜質邊界之間。