[發(fā)明專利]具有局部的極薄絕緣體上硅溝道區(qū)的半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110259130.3
• 申請(qǐng)日: 2011-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN102456579A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿姆蘭·瑪尤姆達(dá);羅伯特·J·米勒;M·拉馬昌德蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司;高級(jí)微型器件公司;飛思卡爾半導(dǎo)體公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 高青

1.一種形成晶體管器件的方法，所述方法包括：

在絕緣體上硅(SOI)起始襯底上形成虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)，所述SOI襯底包括本體層、本體層上的全局BOX層、和全局BOX層上的SOI層，所述SOI層具有初始厚度；

形成完全穿過所述SOI層和全局BOX層的對(duì)應(yīng)于源極和漏極區(qū)的位置處的部分的自對(duì)準(zhǔn)溝槽；

在源極和漏極區(qū)中外延再生硅；

與全局BOX層相鄰，在外延再生的硅中重建局部BOX層，其中，所述局部BOX層的頂面低于全局BOX層的頂面；

與對(duì)應(yīng)于溝道區(qū)的一部分SOI層相鄰，在源極和漏極區(qū)中形成嵌入式源極和漏極應(yīng)力源；

在源極和漏極區(qū)上形成硅化物觸點(diǎn)；

除去虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)；以及

形成最終的柵極疊層結(jié)構(gòu)。

2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成硅化物觸點(diǎn)導(dǎo)致在除去虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)之前，在虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)上形成硅化物。

3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)包括虛擬氧化物、虛擬氧化物上的虛擬多晶硅、虛擬多晶硅上的多晶硅屏蔽氧化物、和多晶硅屏蔽氧化物上的氮化物，其中，在形成硅化物觸點(diǎn)之前，所述氮化物和多晶硅屏蔽氧化物被除去。

4.按照權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：防止在虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)上形成硅化物。

5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)包括虛擬氧化物、虛擬氧化物上的虛擬多晶硅、虛擬多晶硅上的多晶硅氧化物蓋層、和多晶硅屏蔽氧化物上的氮化物，其中，以足以在形成硅化物觸點(diǎn)之前在虛擬多晶硅上保留多晶硅氧化物的初始厚度來形成多晶硅氧化物。

6.按照權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：在除去虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)之后和在形成最終的柵極疊層結(jié)構(gòu)之前，把SOI層從初始厚度減薄到最終厚度。

7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其中，SOI層的初始厚度對(duì)應(yīng)于厚度范圍約為10納米(nm)～30nm的超薄SOI(UTSOI)層。

8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，SOI層的最終厚度對(duì)應(yīng)于厚度范圍約為2nm～10nm的極薄SOI(ETSOI)層。

9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述晶體管器件是n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NFET)，以及選擇嵌入式源極和漏極應(yīng)力源，以對(duì)溝道區(qū)提供張應(yīng)力。

10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述晶體管器件是p型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)，以及選擇嵌入式源極和漏極應(yīng)力源，以對(duì)溝道區(qū)提供壓應(yīng)力。

11.一種形成晶體管器件的方法，所述方法包括：

在絕緣體上硅(SOI)起始襯底上形成虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)，所述SOI襯底包括本體層、本體層上的全局BOX層、和全局BOX層上的SOI層，所述SOI層具有初始厚度；

在虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成可棄式隔離物；

形成完全穿過SOI層和全局BOX層的對(duì)應(yīng)于源極和漏極區(qū)的位置處的部分的自對(duì)準(zhǔn)溝槽；

在源極和漏極區(qū)中外延再生硅；

與全局BOX層相鄰，在外延再生的硅中重建局部BOX層，其中，所述局部BOX層的頂面低于全局BOX層的頂面；

與對(duì)應(yīng)于溝道區(qū)的一部分SOI層相鄰，在源極和漏極區(qū)中形成嵌入式源極和漏極應(yīng)力源；

在可棄式隔離物就位的情況下，進(jìn)行第一摻雜物注入，以建立輕微摻雜的源極/漏極區(qū)；

除去可棄式隔離物并進(jìn)行第二摻雜物注入，以形成源極/漏極擴(kuò)展區(qū)；

形成最終的側(cè)壁隔離物，并進(jìn)行第三摻雜物注入以建立深源極/漏極區(qū)，并進(jìn)行退火以驅(qū)動(dòng)注入的摻雜物材料；

在源極/漏極區(qū)上形成硅化物觸點(diǎn)；

除去所述虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)；

把SOI層從初始厚度減薄到最終厚度；以及

形成最終的柵極疊層結(jié)構(gòu)。

12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成硅化物觸點(diǎn)導(dǎo)致在除去虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)之前，在虛擬柵極疊層結(jié)構(gòu)上形成硅化物。