[发明专利]带应变增强结构的半导体应变MOS器件及制备工艺

权利要求书

1.一种带有应变增强结构的半导体应变MOS器件，在MOS器件中央的沟道区(6)两边的是源漏浅结区(5)，与源漏浅结区(5)相连接的是源漏接触区(7)；在沟道区(6)上面依次为栅介质层(3)及栅电极(2)，栅介质层(3)及栅电极(2)两边为侧墙(4)，在栅介质层(3)、栅电极(2)和侧墙(4)的外面包裹应变帽层(1)；其特征在于，在MOS器件源漏接触区(7)两侧制作开槽结构(8)，阻断或者减弱来自源漏两侧的对沟道区(6)的作用，从而使得器件沟道区(6)只受应变帽层的应力作用，使得应力作用的效果做到最大化，而提升器件的性能。

2.根据权利要求1所述带有应变增强结构的半导体应变MOS器件，其特征在于，所述开槽结构(8)不需要用多晶硅或二氧化硅介质材料填充。

3.根据权利要求1所述带有应变增强结构的半导体应变MOS器件，其特征在于，所述开槽结构(8)制作于MOS器件的源漏接触区的外侧，或制作于与源漏区连线相平行的方向上，或制作成围绕MOS器件四周的封闭、半封闭的槽环。

4.根据权利要求1所述带有应变增强结构的半导体应变MOS器件，其特征在于，所述开槽结构(8)既适用于需要压应力的MOS器件，也适用于需要张应力的MOS器件。

5.一种带有应变增强结构的半导体应变MOS器件制备工艺，其特征在于，具体制作步骤如下：

(1)准备衬底半导体晶圆片，晶圆片采用加工制造或通过购买方式获得；

(2)制作必要的N阱或P阱隔离结构，并在调节沟道区掺杂浓度后，进入常规MOS器件制造环节，生长器件的栅介质层，栅介质层采用二氧化硅或采用氧化铪的高介电常数材料；

(3)生长制作栅电极，栅电极采用多晶材料或采用金属栅材料；

(4)通过光刻和干法刻蚀的方法得到栅结构图形；

(5)对器件的源漏浅结区(5)注入掺杂，如果是NMOS管，则进行N型掺杂，如果是PMOS管则进行P型掺杂；掺杂及随后的退火激活工艺中需要控制结深值在25-50纳米范围内；

(6)通过薄膜淀积和干法刻蚀，在MOS器件的栅的两侧形成侧墙(4)；

(7)对器件的源漏接触区(7)进行掺杂，制作出MOS器件源漏；

(8)淀积应力薄膜层并进行图形化刻蚀，得到应力帽层(1)；此应力帽层(1对于MOS器件的沟道(6)产生应力作用，造成沟道(6)发生应变，应力薄膜层则成为应变的半导体的应力帽薄膜；

(9)采用光刻和刻蚀的方法，在MOS器件源漏的左右两侧制作开槽结构(8)，由此减弱或者撤除左右两侧材料对于沟道区(6)中材料的横向作用，增强应力帽层的作用效果，得到应变进一步增强性能的MOS器件；

(10)上一步骤所形成的开槽结构(8)，在之后的工艺过程中不做填充处理。

6.根据权利要求5所述带有应变增强结构的半导体应变MOS器件制备工艺，其特征在于，所述金属栅材料为钛、镍或它们的硅化物。