借由提供階化嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體區(qū)于晶體管的效能增進的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及借由提供階化嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體區(qū)于晶體管的效能增進。在精密半導(dǎo)體裝置中，晶體管可基于利用嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體合金的有效應(yīng)變誘導(dǎo)機構(gòu)來形成。可提供該應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料作為將應(yīng)變平滑地轉(zhuǎn)移至相鄰溝道區(qū)的階化材料以便減少晶格缺陷數(shù)以及增進應(yīng)變條件，接著它直接轉(zhuǎn)化成優(yōu)異的晶體管效能。借由在選擇性外延生長制程期間選擇適當?shù)闹瞥虆?shù)，可實現(xiàn)階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的優(yōu)異架構(gòu)而不會導(dǎo)致額外的制程復(fù)雜性。
【專利說明】借由提供階化嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體區(qū)于晶體管的效能增進
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本揭示內(nèi)容大體有關(guān)于集成電路，且更特別的是，有關(guān)于包含嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料用以增進其硅基溝道區(qū)的電荷載子移動率的晶體管。
【背景技術(shù)】
[0002]制造復(fù)雜的集成電路需要在適當半導(dǎo)體材料中及上形成大量的晶體管。例如，可能必須在目前市售復(fù)雜的集成電路中提供數(shù)億及更多的晶體管，其中在速度關(guān)鍵性訊號路徑中的晶體管的效能實質(zhì)決定集成電路的整體效能。目前大體實施多種制程技術(shù)，其中對于復(fù)雜的電路，例如微處理器、儲存芯片及其類似者，由于在操作速度及/或耗電量及/或成本效率方面有優(yōu)異的特性，CMOS技術(shù)為最有前途的方法。在CMOS電路中，互補晶體管(亦即，P型溝道晶體管與η型溝道晶體管)用來形成電路組件，例如反相器及其它邏輯閘，以設(shè)計高度復(fù)雜的電路總成。在用CMOS技術(shù)制造復(fù)雜集成電路期間，在包含結(jié)晶半導(dǎo)體層的基板上形成互補晶體管，亦即η型溝道晶體管與P型溝道晶體管。MOS晶體管或一般的場效晶體管，不論考量的是η型溝道晶體管還是P型溝道晶體管，都包含所謂的ρη接面，其由高度摻雜的漏極/源極區(qū)與配置于漏極區(qū)、源極區(qū)間的反向或弱摻雜溝道區(qū)之間的接口形成。溝道區(qū)的導(dǎo)電率，亦即，導(dǎo)電溝道的驅(qū)動電流能力，由形成于溝道區(qū)附近以及用薄絕緣層與其隔開的柵極電極控制。溝道區(qū)在因施加適當控制電壓至柵極電極而形成導(dǎo)電溝道時的導(dǎo)電率主要取決于電荷載子的移動率，以及對于在晶體管寬度方向有給定延伸部份的溝道區(qū)，也取決于源極及漏極區(qū)之間的距離，它也被稱作溝道長度。因此，縮短溝道長度以及減少與其相關(guān)的溝道電阻率為增加集成電路的操作速度的主要設(shè)計準則。
[0003]在減少場效晶體管的溝道長度時，通常需要增加電容耦合的程度以便維持溝道區(qū)的可控制性，這通常需要修改柵極介電材料的厚度及/或材料組成物。例如，對于約80奈米的柵極長度，高速晶體管組件可能需要厚度2奈米以下的二氧化硅基柵極介電材料，不過這可能導(dǎo)致由熱載子注入及電荷載子通過極薄柵極介電材料的直接穿隧(directtunneling)造成的泄露電流增加。由于進一步減少二氧化娃基柵極介電材料的厚度可能變成與精密集成電路的熱功率要求越來越不兼容。在有些方法中，短溝道晶體管的溝道區(qū)由連續(xù)減少柵極電極結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸造成的不良可控性已借由適當?shù)匦薷臇艠O介電材料的材料組成物來解決。
[0004]為此目的，已有人提出，對于有實質(zhì)適當厚度的柵極介電材料，亦即導(dǎo)致柵極泄露電流位準可接受的厚度，用電介質(zhì)常數(shù)明顯比習用二氧化硅基材料高的適當材料系統(tǒng)可實現(xiàn)所欲高電容耦合。例如，包括鉿、鋯、鋁及其類似者的介電材料有明顯較高的電介質(zhì)常數(shù)，因而被稱作高k介電材料，應(yīng)理解它們是用典型測量技術(shù)測量時有10.0以上的電介質(zhì)常數(shù)的材料。
[0005]雖然上述方法基本上被視為極有前途的策略供增進精密晶體管的效能，然而在溝道區(qū)附近有高k介電材料可能導(dǎo)致電荷載子移動率明顯劣化，從而至少部份抵消用高k介電材料增加電容耦合所得到的優(yōu)勢。[0006]眾所周知，在增進精密晶體管的整體效能方面，通常也應(yīng)用各種應(yīng)變工程技術(shù)，因為在硅基晶體管的溝道區(qū)中建立特定類型的應(yīng)變可能導(dǎo)致電荷載子移動率的顯著增加，接著轉(zhuǎn)化成優(yōu)異的電流驅(qū)動能力從而切換速度。已開發(fā)出多種策略。例如，在完成的晶體管結(jié)構(gòu)上面設(shè)置高度受應(yīng)力層，提供應(yīng)變誘導(dǎo)側(cè)壁間隔體結(jié)構(gòu)，把應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體合金(例如，硅/鍺、硅/碳及其類似者)嵌入晶體管的漏極/源極區(qū)為常用的制程策略，然而在其它方法中，除了或替換地，也可使用全域受應(yīng)變半導(dǎo)體基材。
[0007]特別是，應(yīng)變誘導(dǎo)硅/鍺材料加入P型溝道晶體管的有源區(qū)是極為有效的應(yīng)變誘導(dǎo)機構(gòu)，這在說明圖1時會更詳細地描述。
[0008]圖1示意圖標處于制造階段的半導(dǎo)體裝置100的橫截面圖，其中在待形成多個P型溝道晶體管150A、150B、150C于其中及上方的有源區(qū)102A上形成多個柵極電極結(jié)構(gòu)160A、160B、160C。應(yīng)了解，有源區(qū)102A為硅基半導(dǎo)體層102的一部份，接著可形成于適當基板101 (例如，硅基板及其類似者)上面。初始以連續(xù)半導(dǎo)體材料的形式提供的半導(dǎo)體層102用適當隔離結(jié)構(gòu)(未圖標，例如淺溝槽隔離)適當?shù)貦M向分成多個有源區(qū)。如上述，晶
體管150A.....150C可為高度復(fù)雜半導(dǎo)體裝置，其中需要優(yōu)異的效能及減少的橫向尺寸藉
此可提供柵極長度有40奈米或更小的柵極電極結(jié)構(gòu)160A.....160C，這取決于整體制程及
裝置要求。應(yīng)了解，根據(jù)圖1的剖面圖，柵極長度應(yīng)被理解為形成于使電極材料163與溝道區(qū)151分離的柵極介電材料161上的柵極電極材料163的水平延伸部份，溝道區(qū)151接著
橫向連接至漏極/源極區(qū)152。此外，柵極電極結(jié)構(gòu)160A.....160C通常包含間隔體結(jié)構(gòu)
165。如以上所解釋的，柵極介電材料161可包含例如形式為氧化鉿及其類似者的高k介電材料，有可能結(jié)合習知氧化硅材料、氮氧化硅材料及其類似者，然而在其它情形下，習知氧化硅基介電材料可用作柵極介電層161。如上述，當高k介電材料加入層161時，在溝道區(qū)151中誘導(dǎo)大體減少的電荷載子移動率，接著應(yīng)借由提供附加應(yīng)變誘導(dǎo)機構(gòu)來補償甚至過度補償。
[0009]因此，裝置100包含基于提供于各個空腔103中的硅/鍺合金104的有效應(yīng)變誘
導(dǎo)機構(gòu)，空腔103皆形成于橫向鄰接各個柵極電極結(jié)構(gòu)160A.....160C的有源區(qū)102A中。
相較于有源區(qū)102A的硅基材，硅/鍺材料104的應(yīng)變誘導(dǎo)效應(yīng)起因于硅/鍺材料的自然晶格常數(shù)的晶格失配。亦即，在形成立方面心結(jié)晶結(jié)構(gòu)時，在結(jié)晶成長以不受干擾的方式發(fā)生時，共價半徑比硅原子大的鍺原子物種產(chǎn)生較大的晶格常數(shù)。當形成硅/鍺晶體晶格于硅基材上，從而相較于硅/鍺合金，有減少的晶格常數(shù)，成長中的硅/鍺材料采用底下基材的晶格常數(shù)從而產(chǎn)生變形或受應(yīng)變結(jié)晶材料，接著它與相鄰溝道區(qū)151相互作用，從而在其中誘導(dǎo)所欲壓縮應(yīng)變?；旧?，所得應(yīng)變可能顯著取決于材料104與有源區(qū)102A的硅基材之間的晶格失配大小，其中溝道區(qū)151中的實際應(yīng)變也顯著取決于受應(yīng)變硅/鍺材料的數(shù)量，亦即取決于空腔103的深度及形狀以及取決于空腔從而材料104與溝道區(qū)151的鄰近度。因此，最好大體提供與溝道區(qū)151有減少偏移以及有高鍺濃度的材料104以便增加晶格失配從而增加晶格變形及應(yīng)變的所得程度。然而結(jié)果是，簡單地增加鍺濃度不一定導(dǎo)致優(yōu)異的晶體管效能，因為許多其它方面對于最終所得到的晶體管特性也有顯著貢獻。
[0010]例如，可能出現(xiàn)晶格缺陷，特別是在硅基材與受應(yīng)變半導(dǎo)體材料104之間的接口，其中缺陷密度可能隨著材料104的鍺濃度增加而顯著增加。此外，在進一步加工期間，硅材料與有高鍺濃度的硅/鍺材料的加工有明顯的差異也可能促進制程不均勻性，例如在形成金屬硅化物于漏極/源極區(qū)151中時，因此對于最終晶體管特性也有不良影響。
[0011]因此之故，“階化(graded)”鍺濃度經(jīng)?？梢杂迷诓牧?04，例如借由提供有中高鍺濃度(例如，達30原子百分比或更高)的較深部份104A，同時上半部104B可能有明顯較低的鍺濃度，例如20原子百分比或更低。用此方式，借由提供有階化組構(gòu)的硅/鍺合金104，可避免或至少顯著減少與在裝置100正面有高鍺濃度關(guān)連的許多缺點。
[0012]大體基于任何適當制程策略可制成裝置100。例如，形成有源區(qū)102A可借由適當?shù)刂谱鞒叽缂靶纬筛綦x結(jié)構(gòu)，接著通常借由應(yīng)用精密微影、蝕刻、沉積、退火及平坦化技術(shù)來完成。之后，可調(diào)整有源區(qū)102A的基本電子特性，例如借由應(yīng)用植入制程以及使用適當屏蔽方案。之后，加工繼續(xù)形成柵極電極結(jié)構(gòu)(例如，結(jié)構(gòu)160A、...、160C)。為此目的，例如用沉積技術(shù)形成適當?shù)牟牧?，其中，如上述，可提供高k介電材料以及適當?shù)暮饘匐姌O材料，例如氮化鈦及其類似者，以便得到有所欲局限的敏感高k介電材料以及也提供適當?shù)墓瘮?shù)。為此目的，經(jīng)常需要加入額外的金屬物種(例如鋁及其類似者)于含金屬電極材料及/或介電層161中，這可借由應(yīng)用適當?shù)臒崽幚砑捌漕愃普邅硗瓿?。例如如果認為高k介電材料對于電荷載子移動率的負面影響不合適的話，習知氧化硅基柵極電介質(zhì)的形成與多晶硅材料結(jié)合。之后，按需要沉積任何其它硬屏蔽材料及頂蓋材料。接下來，應(yīng)用復(fù)雜微
影及蝕刻技術(shù)以便形成有所欲關(guān)鍵尺寸的柵極電極結(jié)構(gòu)160A.....160C。接下來，通常形
成內(nèi)襯材料(未圖標)，例如作為氮化硅材料，以便局限柵極電極結(jié)構(gòu)在側(cè)壁上的任何敏感材料，接著形成間隔體結(jié)構(gòu)165的一部份，在制程順序期間，它在其它裝置區(qū)中可用來當作屏蔽層，其中在有源區(qū)102A中可選擇性地形成空腔103，接著選擇性地磊晶沉積材料104。為此目的，應(yīng)用公認有效的加工技術(shù)用以形成空腔103，接著是用以形成材料104AU04B的選擇性沉積順序。在制程參數(shù)的選擇與公認有效的制程處方一致的環(huán)境中執(zhí)行選擇性外延生長以便實現(xiàn)沉積硅/鍺材料于暴露結(jié)晶硅表面區(qū)上，同時抑制有明顯的材料沉積于介電表面區(qū)上，例如形成于柵極電極結(jié)構(gòu)(未圖標)上的任何頂蓋層，間隔體結(jié)構(gòu)165及隔離區(qū)(未圖標)。適當?shù)卣{(diào)整制程參數(shù)(例如，含鍺前驅(qū)物氣體的氣體流率)以便得到所欲階化鍺濃度，如上述。經(jīng)?？涨?03基于非等向性蝕刻技術(shù)在有源區(qū)102A中形成為盒狀凹處。就此情形而言，會形成相對陡峭的側(cè)壁，而可能與空腔103的底面有不同的結(jié)晶面取向。在習知加工技術(shù)中，選擇性外延生長制程的制程參數(shù)經(jīng)選定成可得到有顯著的由下向上的填充行為，其中底面用作模版表面用以相較于實現(xiàn)于空腔103側(cè)壁上的橫向成長速率可提供增加的沉積速率。以此方式，可形成應(yīng)變誘導(dǎo)材料104A以便在整個空腔103上可延伸到實質(zhì)相同的高度，隨后可形成有減少鍺含量的材料104B以便完全填充各個空腔103，其中，若需要，可形成鍺濃度減少的有多余數(shù)量的硅/鍺材料。若認為對于得到漏極/源極區(qū)152的所欲橫向及垂直分布是適當?shù)脑?，在外延生長材料104或其它期間，可加入摻雜物種。此夕卜，如有必要，附加摻雜物可基于適當?shù)闹踩胫瞥碳尤胍员憬?fù)雜的摻雜物分布。之后，可完成間隔體結(jié)構(gòu)165，以及如有必要，使用其它的植入制程用以根據(jù)整體裝置要求來加入其它摻雜物種。接下來，可實施高溫制程以便活化摻雜物以及減少植入所誘導(dǎo)的晶格損傷。
[0013]結(jié)果，上述應(yīng)變誘導(dǎo)機構(gòu)基于階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料104，其包含鍺濃度增加的材料104A與鍺濃度減少的材料104B，使得可有效地補償或甚至過度補償高k介電材料對于溝道區(qū)151中的電荷載子移動率的任何負面影響，同時在其它情形下，可顯著增進包含習知柵極電極結(jié)構(gòu)的晶體管的效能。另一方面，進一步減少整體裝置尺寸的結(jié)果是，觀察到效能增益的增量小于預(yù)期，這在包含高k介電材料的精密柵極電極結(jié)構(gòu)的情形下尤為如此。不過，也在應(yīng)用用以形成精密柵極電極結(jié)構(gòu)的實質(zhì)習知方法時，所得效能增益明顯比通常所預(yù)期還少，從而致使這種制程策略對于要求晶體管有40奈米及更小的關(guān)鍵柵極長度的未來裝置世代比較沒有吸引力。
[0014]鑒于上述情況，本揭示內(nèi)容有關(guān)于數(shù)種制造技術(shù)及半導(dǎo)體裝置，其中基于嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料可形成精密晶體管同時避免或至少減少上述問題中的一或更多的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本揭示內(nèi)容大體提供數(shù)種半導(dǎo)體裝置及制造技術(shù)，其中可形成有適當階化或變動濃度分布的嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料(例如，硅/鍺合金、硅/碳混合物及其類似者)。為此目的，已經(jīng)認識到，由應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料及毗鄰溝道區(qū)形成的轉(zhuǎn)變區(qū)對整體晶體管效能有顯著影響。特別是，當應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料中使用階化分布時，例如提供有適當表面特性的應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料以考慮到進一步的加工，高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料沿著初始空腔的相對陡峭側(cè)壁有平滑的變動數(shù)量可導(dǎo)致整體應(yīng)變增加從而有優(yōu)異的晶體管效能。以此方式，可沿著空腔側(cè)壁提供達所欲高度的高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料，同時仍避免不適當?shù)木Ц袢毕?，例如由溝道區(qū)與應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的轉(zhuǎn)變劣化引起的差排及其類似者。另一方面，在漏極/源極區(qū)的表面可實現(xiàn)有所欲減少濃度的應(yīng)變誘導(dǎo)原子物種。
[0016]揭示于本文的一個示范方法包括:在半導(dǎo)體裝置的有源區(qū)中形成第一空腔，其中該第一空腔橫向鄰接晶體管的柵極電極結(jié)構(gòu)以及有由該有源區(qū)的半導(dǎo)體基材形成的第一側(cè)壁面與底面。該方法更包括:借由在該第一空腔中形成第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料來形成尺寸減少的第二空腔以便覆蓋該底面及該等第一側(cè)壁面，其中尺寸減少的該第二空腔有由該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料形成的第二側(cè)壁面，其斜率小于由該半導(dǎo)體基材形成的該第一空腔的該等第一側(cè)壁面的斜率。此外，該方法包括:在尺寸減少的該第二空腔中形成第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料以便用應(yīng)變誘導(dǎo)材料填充尺寸減少的該第二空腔，其中該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料至少有一個材料參數(shù)與該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料不同。另外，該方法包括:至少在該第一及該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的一部份中形成漏極/源極區(qū)。
[0017]揭示于本文的另一示范方法包括:在半導(dǎo)體裝置的有源區(qū)的結(jié)晶半導(dǎo)體基材上方形成柵極電極結(jié)構(gòu)。另外，該方法包括:在該柵極電極結(jié)構(gòu)存在下，在該有源區(qū)中形成空腔。此外，該方法包括:以由該空腔側(cè)壁的底端至頂端變動以致于該空腔的頂端為最低的橫向成長速率，在該空腔的暴露表面區(qū)上形成第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料，其中該第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料對于該半導(dǎo)體基材有第一晶格失配。此外，該方法包括:在該第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料上方形成第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料，其中該第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料對于該半導(dǎo)體基材有第二晶格失配，以及其中該第二晶格失配小于該第一晶格失配。
[0018]揭示于本文的一個示范半導(dǎo)體裝置包含形成于晶體管的有源區(qū)中的漏極區(qū)及源極區(qū)。該半導(dǎo)體裝置更包括橫向設(shè)于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間的溝道區(qū)，其中該溝道區(qū)包含半導(dǎo)體基材。此外，該半導(dǎo)體裝置包含形成于該溝道區(qū)上的柵極電極結(jié)構(gòu)。另外，該半導(dǎo)體裝置包含形成于該有源區(qū)中以及與該半導(dǎo)體基材形成第一側(cè)部接口的第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料。另外，該半導(dǎo)體裝置包含形成于該有源區(qū)中以便與該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料接觸以及與該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料形成第二側(cè)部接口的第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，其中該第二側(cè)部接口的斜率小于該第一側(cè)部接口的斜率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]本揭示內(nèi)容的各種具體實施例皆定義于權(quán)利要求中，閱讀以下參考附圖的詳細說明可更加明白該等具體實施例。
[0020]圖1的橫截面圖示意圖標包含基于習知制程策略形成的階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體裝置；
[0021]圖2a至圖2e的橫截面圖根據(jù)示范具體實施例示意圖標當基于相對于溝道區(qū)有平滑角度可形成嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料時在不同制造階段的半導(dǎo)體裝置；以及
[0022]圖2f與圖2g的橫截面圖根據(jù)其它示范具體實施例示意圖標在不同制造階段的半導(dǎo)體裝置，其中在有源區(qū)中另外設(shè)有臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料。
[0023]符號說明
[0024]100半導(dǎo)體裝置101適當基板
[0025]102硅基半導(dǎo)體層102A有源區(qū)
[0026]103空腔104硅/鍺合金
[0027]104A較深部份104B上半部
[0028]150A至150C p型溝道晶體管
[0029]151溝道區(qū)152漏極/源極區(qū)
[0030]160A至160C柵極電極結(jié)構(gòu) 161柵極介電材料
[0031]163柵極電極材料165間隔體結(jié)構(gòu)
[0032]200半導(dǎo)體裝置201基板
[0033]202半導(dǎo)體層202A單一有源區(qū)
[0034]202B有源區(qū)203空腔
[0035]203A第二空腔203B底面
[0036]203S側(cè)壁面204材料
[0037]204A.204B應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料
[0038]204S 接口205 區(qū)域
[0039]210第一外延生長步驟2IOB另一選擇性沉積環(huán)境
[0040]250A.250B 晶體管251 溝道區(qū)
[0041]251A臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料
[0042]252漏極/源極區(qū)
[0043]260、260A、260B 柵極電極結(jié)構(gòu)
[0044]260H高度方向261柵極介電層
[0045]26IA習知氧化硅基介電材料
[0046]261B高k介電材料262含金屬電極材料
[0047]263電極材料264頂蓋層或頂蓋層系統(tǒng)
[0048]265間隔體結(jié)構(gòu)265A間隔體
[0049]270 裝置?！揪唧w實施方式】
[0050]盡管用如以下詳細說明及附圖所圖解說明的具體實施例來描述本揭示內(nèi)容，然而應(yīng)了解，以下詳細說明及附圖并非旨在限定本揭示內(nèi)容為所揭示的特定示范具體實施例，而是所描述的具體實施例只是用來舉例說明本揭示內(nèi)容的各種態(tài)樣，本發(fā)明的范疇由權(quán)利要求定義。
[0051]本揭示內(nèi)容提供數(shù)種半導(dǎo)體裝置及制造技術(shù)，其中可提供嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，例如硅/鍺合金、硅/碳合金及其類似者，其具有應(yīng)變誘導(dǎo)原子物種的階化濃度分布，亦即共價半徑與對應(yīng)有源區(qū)半導(dǎo)體基材的原子物種不同的原子物種，此借由實現(xiàn)有高濃度的應(yīng)變誘導(dǎo)原子物種的應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，藉此得到高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料對于毗鄰溝道區(qū)有平滑轉(zhuǎn)變的材料數(shù)量。亦即，盡管沿著高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料與溝道區(qū)之間的接口形成高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料，高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料在有源區(qū)上半部的數(shù)量明顯少于下側(cè)伏臥區(qū)(lower lying region)。實現(xiàn)此項可借由提供應(yīng)變誘導(dǎo)材料中有應(yīng)變誘導(dǎo)原子物種濃度減少的部份，使得有不同濃度的應(yīng)變誘導(dǎo)材料的接口與由高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料與溝道區(qū)形成的接口相比有減少的斜率。結(jié)果，在有應(yīng)變減少的應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料與溝道區(qū)之間沿著深度方向可提供有實質(zhì)楔形部份的高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料，從而提供優(yōu)異的整體應(yīng)變條件以及減少晶格缺陷，傳統(tǒng)上這可能導(dǎo)致所得應(yīng)變的明顯松弛。
[0052]以此方式，基于公認有效的應(yīng)變誘導(dǎo)機構(gòu)，借由適當?shù)匦薷倪x擇性外延生長制程的制程參數(shù)以便形成符合上述幾何組構(gòu)的階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，可增進有40奈米及明顯更小的減少柵極長度的晶體管的效能。為此目的，可應(yīng)用公認有效的選擇性外延生長技術(shù)，其中特別是，在形成應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的第一部份時，可適當?shù)馗淖儥M向成長速率以便在形成于有源區(qū)中的空腔的側(cè)壁區(qū)實現(xiàn)所欲變動涵蓋范圍(desired varyingcoverage)。眾所周知，基于多個制程參數(shù)可控制選擇性外延生長制程的沉積速率，例如溫度、壓力、前驅(qū)物材料的氣體流率、反應(yīng)性氣體的氣體流率，這可能造成在沉積制程期間有某一蝕刻活性，及其類似者。例如，以此方式，可實現(xiàn)晶體非等向性沉積行為，其中沉積速率強烈取決于與沉積環(huán)境接觸的晶面。例如，借由適當?shù)卣{(diào)整一個或多個上述制程參數(shù)，可有效地抑制或減少沉積于特定晶面上的半導(dǎo)體材料，從而可以高度的彈性調(diào)整在有底面及相對陡峭側(cè)壁面的空腔中實現(xiàn)保形性的程度。結(jié)果，借由確定適當?shù)闹瞥虆?shù)，可高度精確地調(diào)整側(cè)壁區(qū)在沉積應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料于有明確幾何的初始空腔中時的斜率，從而使得在晶體管的溝道區(qū)中連接至相鄰半導(dǎo)體基材的高度受應(yīng)變半導(dǎo)體材料有所欲平滑轉(zhuǎn)變成為有可能。
[0053]在此方面，應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料應(yīng)被理解為半導(dǎo)體材料，它大體有與受考量有源區(qū)的半導(dǎo)體基材的自然晶格常數(shù)不同的任何自然晶格常數(shù)。階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料應(yīng)被理解為以下材料:在半導(dǎo)體材料的一部份的晶格失配與在相鄰部份的晶格失配不同，相較于半導(dǎo)體基材的支配原子物種的共價半徑，這通常借由改變有增加或減少的共價半徑的一個原子物種的濃度來實現(xiàn)。
[0054]此時參考圖2a至圖2g,更詳細地描述其它的示范具體實施例,其中如有必要也參考圖1及對應(yīng)說明。
[0055]圖2a的橫截面圖示意圖標包含基板201 (例如，半導(dǎo)體材料及其類似者)的半導(dǎo)體裝置200，其上可形成在此也被稱作半導(dǎo)體基材的半導(dǎo)體層202，例如硅材料、硅/鍺材料及其類似者。應(yīng)了解，半導(dǎo)體層202可直接連接至基板201的結(jié)晶半導(dǎo)體材料，從而形成塊體組構(gòu)。在其它情形下，在半導(dǎo)體層202下面可形成埋藏絕緣層(未圖標)，從而提供SOI (絕緣體上半導(dǎo)體或硅)架構(gòu)。半導(dǎo)體層202可包含多個有源區(qū)，大體應(yīng)被理解為在待形成的一個或多個晶體管之中及上面的半導(dǎo)體區(qū)域。為了便于說明，圖標可橫向以適當隔離結(jié)構(gòu)(未圖標)為界的單一有源區(qū)202A。因此，有源區(qū)202A包含有任何適當組構(gòu)的半導(dǎo)體基材202，其中，在有些示范具體實施例中，基材202可為可包含有一定程度的摻雜物種及其類似者的硅材料。就此情形而言，硅物種的濃度可為99原子百分比或更高，而在其它示范具體實施例中，可使用不同的硅濃度，如果認為這對于待形成于有源區(qū)202A中及上面的晶體管的特性適當?shù)脑?。此外，柵極電極結(jié)構(gòu)260A、260B可形成于有源區(qū)202A的各個部份上以及可具有任何適當組構(gòu)，例如包含柵極介電層261、電極材料263(例如，非晶硅、多晶硅及其類似者)以及頂蓋層或頂蓋層系統(tǒng)264。此外，可提供間隔體265A以便保護任何敏感柵極材料以及定義空腔203相對于溝道區(qū)251的所欲橫向偏移。
[0056]基于任何適當制程策略可形成如圖2a所示的半導(dǎo)體裝置200，也如以上在說明半導(dǎo)體裝置100時所述。亦即，在形成任何隔離結(jié)構(gòu)(未圖標)及調(diào)整有源區(qū)202A的基本特性后，如上述，借由提供材料261、263、264以及隨后可圖案化所得到的層堆棧，可形成柵極電極結(jié)構(gòu)260A、260B。之后，可形成間隔體結(jié)構(gòu)265A，在有些示范具體實施例中，它可為在后續(xù)制造階段可能必須移除的“用完即棄型”間隔體組件。更應(yīng)了解，若在此制造階段要避免形成空腔203及應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料時，可用屏蔽層覆蓋其它的裝置區(qū)。
[0057]之后，借由應(yīng)用任何適當蝕刻技術(shù)可形成空腔203，例如電漿增強蝕刻處方、濕化學蝕刻化學或彼等的任何組合，其中在圖標具體實施例中，提供空腔203作為有底面203B及相對陡峭側(cè)壁面203S的實質(zhì)盒狀凹處。因此，空腔203的幾何用相對小的斜率，這用相對于高度方向260H的角度β表示，高度方向260Η可視為任何適當參考平面(例如，基板201與半導(dǎo)體基材202所形成的接口)的法線。在制備用于選擇性外延生長制程的裝置200后，基于第一外延生長步驟210可形成應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料204Α的第一部份，其中選定適當?shù)闹瞥虆?shù)以便用作為成長平面的底面203Β得到所欲垂直成長速率，同時在側(cè)壁面203S上也可得到一定的橫向成長以便在側(cè)壁面203S上得到有變動厚度的材料204Α。如前述，可基于制程參數(shù)執(zhí)行選擇性外延生長制程210，制程參數(shù)容易由習知成長處方開始以及改變一個或多個制程參數(shù)(例如溫度、壓力及其類似者)來決定，以便得到所欲變動橫向成長速率以造成由沉積于側(cè)壁面203S上的材料204Α形成的角度α明顯增加。通常，底面203Β可為一種晶面，例如(100)平面，同時非常陡峭的側(cè)壁面203S可為另一種晶面，例如(110)平面。因此，在形成材料204Α時可能利用這種差異，其中，與習知方法相反，在側(cè)壁面203S上可誘導(dǎo)明顯較高的沉積速率，不過，有高度非保形的沉積行為，以便實現(xiàn)楔形幾何。
[0058]圖2b示意圖標處于更進一步制造階段的裝置200，亦即，在形成有所欲內(nèi)部應(yīng)變位準的應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料204A之后。例如，可形成材料204A以便得到相對于基材202的所欲高晶格失配，如上述，例如借由提供相對高鍺濃度，應(yīng)提供硅/鍺混合物以便產(chǎn)生壓縮應(yīng)變。在其它情形下，任何其它適當原子物種，例如錫，可用來得到壓縮應(yīng)變，其中在沉積制程期間借由調(diào)整前驅(qū)物氣體流率可輕易地調(diào)整適當?shù)臐舛龋缟鲜?。在其它情形下，如果要在有源區(qū)202A中誘導(dǎo)拉伸應(yīng)變，可加入碳或磷，如果半導(dǎo)體基材202實質(zhì)由硅構(gòu)成的話。因此，在完成選擇性外延生長制程210(圖2a)時，用材料204A形成尺寸減少的第二空腔，以203A表示，其中有減少尺寸的空腔203A的側(cè)壁與初始側(cè)壁面203S相比有顯著減少的斜率。結(jié)果，角度α明顯大于角度β，從而在側(cè)壁表面203S形成有變動數(shù)量的材料204Α，其中對應(yīng)數(shù)量隨著空腔203深度增加而增加。
[0059]圖2c示意圖標處于更進一步制造階段的裝置200，其中裝置200暴露于另一選擇性沉積環(huán)境210B，其中至少在空腔203A中可形成應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的第二部份，以204B表示。為此目的，可執(zhí)行基于公認有效的選擇性外延生長處方的沉積制程210B以便完全填充初始空腔203甚至過度填充該等空腔，如果進一步加工需要多余材料的話。如上述，材料組成物204B可與材料204A的材料組成物不同以便得到大體階化的應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，它們可共同被稱為材料204。因此，材料204B的晶格失配可與材料204A的晶格失配不同以及旨在溝道區(qū)251中誘導(dǎo)所欲類型的應(yīng)變，為范圍比材料204A小的方法。
[0060]例如，當以硅/鍺材料的形式提供時，材料204A可具有25至30原子百分比的鍺濃度甚至更高，同時材料204B可具有約20原子百分比或更低的鍺濃度。不過，應(yīng)了解，這些百分比只是范例以及可使用任何其它材料組成物以便形成作為階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的材料204。例如，甚至可提供對于基材202實質(zhì)無晶格失配的材料作為材料204B的上半部。此外，可提供材料204A、204B作為有不同組成物的材料，如果認為適當?shù)脑?。例如，可提供形式為習知?鍺材料的部份204A，同時可提供作為硅/錫材料的部份204B，其中相對低的錫濃度可提供一定程度的晶格失配，不過，相較于相對純的硅基材，不會不當?shù)仄破渌牟牧咸匦?。同樣，如果要在有源區(qū)202A的硅基半導(dǎo)體材料中誘導(dǎo)壓縮應(yīng)變的話，基于有5至15原子百分比的中高濃度的錫，可提供部份204A。
[0061]不論部份204A、204B的特定材料組成物為何，可提供相對于半導(dǎo)體基材有中高斜率(以SI表示)的部份204A，其由材料204A與有源區(qū)202A的基材之間的接口定義，其中為了便于說明，此接口也用組件符號203S表示。另一方面，由部份204B及204A形成的接口 204S可有明顯減少的斜率，以S2表示，從而形成材料204A橫向連接至溝道區(qū)251的楔形部份。例如，在示范具體實施例中，斜率SI及S2的角度差為偏移度數(shù)或更大。以此方式，設(shè)于接口 203S的高度受應(yīng)變材料204A的數(shù)量在深度方向平滑地增加，從而提供進入溝道區(qū)251的有效應(yīng)變轉(zhuǎn)移，不過，不會不當?shù)貙?dǎo)致晶格缺陷。
[0062]圖2d示意圖標處于更進一步制造階段的裝置200。如圖標，裝置200包含各自含有柵極電極結(jié)構(gòu)260A及260B的晶體管250A及晶體管250B。在此制造階段中，柵極電極結(jié)構(gòu)260A、260B按需要可包含間隔體結(jié)構(gòu)265用以適當?shù)卦谟性磪^(qū)202A中形成漏極/源極區(qū)252。基于任何適當制程策略，可形成晶體管250A、250B，由如圖2c所示的組構(gòu)開始，也以上如在說明習知裝置100時所例舉的。
[0063]結(jié)果，在區(qū)域205中，可實現(xiàn)應(yīng)變誘導(dǎo)效應(yīng)由材料204進入溝道區(qū)251的所欲平滑轉(zhuǎn)變，同時，因為在階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料204中提供優(yōu)異的幾何組構(gòu)，也可顯著減少任何應(yīng)變松弛缺陷，例如差排及其類似者，如以上在說明圖2c時所述。
[0064]圖2e示意圖標圖2d中的區(qū)域205的放大視圖。如圖標，材料204A在接口 203S的上區(qū)形成楔形材料部份以便提供優(yōu)異的應(yīng)變轉(zhuǎn)移效率。為此目的，斜率S2明顯小于斜率SI，如角度Y所示，其中應(yīng)了解，斜率SI及S2的取得是相對于法線或高度方向260H。如上述，在有些示范具體實施例中，角度Y為15度或更大。
[0065]基于具有應(yīng)變誘導(dǎo)材料的組構(gòu)的P型溝道晶體管(如以上在說明圖2a至圖2e所述)經(jīng)測量似乎顯示溝道區(qū)251的所得應(yīng)變位準比基于習知策略所形成的P型溝道晶體管(如以上在說明裝置100時所述)高出數(shù)個百分比。此外，由于有優(yōu)異的應(yīng)變條件，當考慮到驅(qū)動電流與柵極泄露電流的時候，測量也似乎顯示對應(yīng)P型溝道晶體管的整體效能增加約百分之2至5。
[0066]圖2f示意圖標裝置200的橫截面圖，在具體實施例中，其中基于高k介電材料，可在有源區(qū)202B上提供柵極電極結(jié)構(gòu)260。如上述，在此情形下，由于有高k介電材料，在溝道區(qū)251中可觀察到大體減少的電荷載子移動率。再者，就此情形而言，可應(yīng)用上述原理以便得到優(yōu)異的裝置效能，因為在此情形下，在溝道區(qū)251中也可實現(xiàn)優(yōu)異的應(yīng)變條件。
[0067]如圖標，通常柵極電極結(jié)構(gòu)260可包含高k介電材料261B，有可能結(jié)合習知氧化硅基介電材料261A，其中可用含金屬電極材料262 (例如，氮化鈦及其類似者)覆蓋該等材料，其中功函數(shù)調(diào)整用金屬物種(例如，鋁)也可加入層262及/或?qū)?61B。此外，可提供間隔體265A以便可靠地橫向圍封敏感的柵極材料261A、261B及262。此外，可能經(jīng)常要在溝道區(qū)251中提供額外的半導(dǎo)體材料251A以便建立所欲帶隙偏移(band gap offset),如在實現(xiàn)不同類型晶體管的適當臨界電壓時要求的。例如，可能經(jīng)常在P型溝道晶體管中提供形式為硅/鍺合金及鍺濃度有20至30原子百分比的材料251A。
[0068]基于公認有效的加工技術(shù)可形成裝置270，其中在形成柵極電極結(jié)構(gòu)260之前，在有源區(qū)202B中可選擇性地形成材料251A，這可基于公認有效的選擇性外延生長技術(shù)來實現(xiàn)。之后，可形成柵極電極結(jié)構(gòu)260，在此可能需要實施額外的沉積及圖案化步驟以便提供材料261A、261B及262。之后，基于蝕刻策略可形成空腔203，如上述。
[0069]圖2g的橫截面圖示意圖標處于更進一步制造階段的裝置200，其中可以幾何組構(gòu)提供應(yīng)變誘導(dǎo)材料204A、204B，如上述，這可用上述制程策略實現(xiàn)。結(jié)果，在溝道區(qū)251中提供的所欲高應(yīng)變的材料204A (包括臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料251A)可平滑地連接至溝道區(qū)251，如上述。應(yīng)了解，基本上材料組成物與有源區(qū)202B的半導(dǎo)體基材不同的材料25IA對于應(yīng)變條件也有顯著的影響，因為某一晶格失配與對應(yīng)晶格缺陷，通常這與溝道區(qū)251中有材料251A關(guān)連。特別是，當在小區(qū)域內(nèi)必須提供有不同晶格失配的材料時，可能出現(xiàn)對應(yīng)晶格缺陷，例如在提供與臨界電壓調(diào)整用材料251A結(jié)合的階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料時。例如，由于有對應(yīng)晶格缺陷，在已受益于材料251A及如裝置100所示的階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的習知精密晶體管中，經(jīng)?？捎^察到在濕化學蝕刻及清潔制程期間溝道區(qū)251中的半導(dǎo)體材料的蝕刻電阻率減少。
[0070]借由使用有楔形部份連接至溝道區(qū)251從而也連接至臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料251A的材料204A，相較于習知裝置組構(gòu)，可顯著減少溝道區(qū)251中的缺陷率。例如，當以硅/鍺合金的形式提供時，材料204A的鍺濃度可與材料251A的相似，從而也有助于優(yōu)異的應(yīng)變條件及減少的晶格缺陷。此外，對于包含基于高k介電材料261B及臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料25IA的柵極電極結(jié)構(gòu)260的裝置270的裝置組構(gòu)，也可實現(xiàn)應(yīng)變進入溝道區(qū)251的訊號轉(zhuǎn)移。
[0071]結(jié)果，本揭示內(nèi)容提供數(shù)種制造技術(shù)及半導(dǎo)體裝置，其中基于有至少兩個應(yīng)變誘導(dǎo)效應(yīng)不同區(qū)域的嵌入應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料(在此被稱為階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料)來實現(xiàn)有效應(yīng)變誘導(dǎo)機構(gòu)。與習知方法相反，可提供相對于半導(dǎo)體基材而晶格失配減少的材料部份，其中有一側(cè)面階段的斜率減少，相較于該部份向著晶格失配增加的側(cè)面階段。以此方式，楔形應(yīng)變誘導(dǎo)材料提供進入毗鄰溝道區(qū)的小應(yīng)變轉(zhuǎn)移而不會不當?shù)卮俪删Ц袢毕?。相較于公認有效的習知制程策略，基于選擇性外延生長制程，借由適當?shù)卣{(diào)整制程參數(shù)，可得到階化應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的優(yōu)異架構(gòu)而不會促成額外的制程復(fù)雜性。
[0072]熟諳此藝者基于本說明可明白本揭示內(nèi)容的其它修改及變體。因此，本說明應(yīng)被視為僅供圖解說明而且目的是用來教導(dǎo)熟諳此藝者實施本揭示內(nèi)容的一般方式。應(yīng)了解，應(yīng)將圖標及描述于本文的形式應(yīng)視為目前為較佳的具體實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 在半導(dǎo)體裝置的有源區(qū)中形成第一空腔，該第一空腔橫向鄰接晶體管的柵極電極結(jié)構(gòu)以及具有由該有源區(qū)的半導(dǎo)體基材形成的第一側(cè)壁面及底面； 借由在該第一空腔中形成第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料而形成尺寸減少的第二空腔，以便覆蓋該底面及該等第一側(cè)壁面，尺寸減少的該第二空腔具有由該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料形成的第二側(cè)壁面，以及該等第二側(cè)壁面的斜率小于由該半導(dǎo)體基材形成的該第一空腔的該等第一側(cè)壁面的斜率； 在尺寸減少的該第二空腔中形成第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，以便以應(yīng)變誘導(dǎo)材料填充尺寸減少的該第二空腔，該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料至少有一個材料參數(shù)與該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料不同；以及 至少在該第一及該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的一部份中形成漏極和源極區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料對于該半導(dǎo)體基材所具有的晶格失配大于該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料對于該半導(dǎo)體基材所具有的晶格失配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料包含濃度有25原子百分比或更高的鍺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料包含濃度有20原子百分比或更低的鍺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料包括:執(zhí)行第一外延生長步驟，其基于經(jīng)選定的制程參數(shù)集，以在該等第一側(cè)壁面及該底面上引發(fā)材料成長。
6.根據(jù)權(quán)利要求5`所述的方法，其中，形成該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料包括:執(zhí)行第二外延生長步驟，其借由改變該制程參數(shù)集中影響該第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料的材料組成物的至少一個參數(shù)的數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，更包括:在形成該空腔之前，形成臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料于該半導(dǎo)體基材上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，該臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料包含濃度有20原子百分比或更高的鍺。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，形成該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料包括:形成該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，以便橫向連接至該臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料。
10.一種方法，包括: 在半導(dǎo)體裝置的有源區(qū)的結(jié)晶半導(dǎo)體基材上方形成柵極電極結(jié)構(gòu)； 在該柵極電極結(jié)構(gòu)存在下，在該有源區(qū)中形成空腔； 以由該空腔的側(cè)壁的底端至頂端變動以致在該空腔的該頂端為最低的橫向成長速率，在該空腔的暴露表面區(qū)上形成第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料，該第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料對于該半導(dǎo)體基材具有第一晶格失配；以及 在該第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料上方形成第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料，該第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料對于該半導(dǎo)體基材具有第二晶格失配，該第二晶格失配小于該第一晶格失配。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，更包括:決定選擇性外延生長制程中實質(zhì)影響該變動橫向成長速率的至少一個制程參數(shù)，以及使用該至少一個經(jīng)決定的制程參數(shù)調(diào)整該第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料的側(cè)壁斜率。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，形成該空腔包括:形成該空腔的側(cè)壁，以便至少在相對于該柵極電極結(jié)構(gòu)的高度方向的中央?yún)^(qū)中具有5度或更小的斜率。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，形成該第一及第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料包括:形成材料，以便在該有源區(qū)的溝道區(qū)中誘導(dǎo)壓縮應(yīng)變。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，形成該第一及第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料包括:形成材料，以便在該有源區(qū)的溝道區(qū)中誘導(dǎo)拉伸應(yīng)變。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，該第一及第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料經(jīng)形成，以含有鍺與錫中的至少一者。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，該第一及該第二結(jié)晶半導(dǎo)體材料經(jīng)形成，以含有碳與磷中的至少一者。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，更包括:在形成該柵極電極結(jié)構(gòu)之前，形成臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料于該半導(dǎo)體基材上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，該第一結(jié)晶半導(dǎo)體材料經(jīng)形成，以便橫向連接至該臨界電壓調(diào)整用半導(dǎo)體材料。
19.一種半導(dǎo)體裝置，包含: 形成于晶體管的有 源區(qū)中的漏極區(qū)及源極區(qū)； 橫向設(shè)于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間的溝道區(qū)，該溝道區(qū)包含半導(dǎo)體基材； 形成于該溝道區(qū)上的柵極電極結(jié)構(gòu)； 形成于該有源區(qū)中的第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料與該半導(dǎo)體基材形成第一側(cè)部接口 ；以及 第二應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料，形成于該有源區(qū)中，以便與該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料接觸以及與該第一應(yīng)變誘導(dǎo)半導(dǎo)體材料形成第二側(cè)部接口，該第二側(cè)部接口的斜率小于該第一側(cè)部接口的斜率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體裝置，其中，該第一側(cè)部接口的斜率與該第二側(cè)部接口的斜率間的角度差有15度或更多。
【文檔編號】H01L29/06GK103794509SQ201310512223
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】E·M·巴齊齊, A·扎卡, G·迪利維, B·拜 申請人:格羅方德半導(dǎo)體公司