[发明专利]一种NMOSFET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种NMOSFET器件，其特征在于，所述器件包括衬底、栅极结构、应力结构、通孔刻蚀停止层、层间介质层和通孔结构；

所述衬底上设置有沟道区和有源区，所述栅极结构覆盖位于所述沟道区和部分所述有源区的衬底的表面，所述应力结构覆盖位于剩余有源区的衬底的表面；

所述通孔刻蚀停止层覆盖在所述应力结构的表面和所述栅极结构的侧壁上，所述层间介质层覆盖在所述通孔刻蚀停止层的表面上；

所述通孔结构贯穿所述层间介质层和所述通孔刻蚀停止层与所述应力结构的上表面接触；

其中，于所述有源区的衬底中临近所述栅极结构的位置处形成有层错；所述应力结构为嵌入式U形张应力结构。

2.根据权利要求1所述的NMOSFET器件，其特征在于，所述衬底中还设置有浅沟槽隔离结构，以用于隔离位于所述衬底中的器件结构。

3.根据权利要求1所述的NMOSFET器件，其特征在于，所述应力结构的材质为外延SiC或者外延Si。

4.根据权利要求1所述的NMOSFET器件，其特征在于，所述栅极结构包括界面氧化层、金属栅极、氧化物层和偏置侧墙；

所述界面氧化层覆盖所述衬底的表面，所述金属栅极覆盖所述界面氧化层的上表面，所述氧化物层临近所述界面氧化层覆盖在所述衬底的表面上，所述偏置侧墙位于所述氧化物层的上表面并全覆盖所述金属栅极的侧壁。

5.根据权利要求4所述的NMOSFET器件，其特征在于，通过在制备所述偏置侧墙之前，于所述衬底中临近所述沟道区的位置处形成非晶硅区域，并利用后续的应力记忆工艺中的退火工艺，于所述非晶硅区域中形成临近所述沟道区的所述层错。

6.一种NMOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一表面制备有样本栅堆叠结构的衬底；

采用氧化工艺于所述样本栅堆叠结构的侧壁及暴露的衬底表面制备一氧化物层后，进行预非晶注入工艺，于所述衬底中形成非晶硅区；

采用轻掺杂工艺，于所述衬底中形成轻掺杂区

于偏置侧墙制备工艺后，形成一应力层；

继续第一热处理工艺，以形成应力记忆效应，同时将位于所述非晶硅区中的非晶硅转化为单晶硅，且于该非晶硅区中临近所述样本栅堆叠结构位置处形成层错；

去除所述应力层后，继续主侧墙制备工艺和源/漏极注入工艺；

继续第二热处理工艺，并去除所述主侧墙后，于所述衬底中形成重掺杂区，且所述层错位于所述重掺杂区中临近所述轻掺杂区的位置处；

去除覆盖于所述衬底表面上暴露部分的氧化物层；

在位于所述轻掺杂区和所述重掺杂区中的衬底暴露的表面上制备应力结构；

继续后续介质层和通孔结构的制备工艺。

7.根据权利要求6所述的NMOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述样本栅堆叠结构包括样本栅和样本栅介质层；

所述样本栅介质层覆盖于所述衬底的表面，所述样本栅覆盖所述样本栅介质的表面，且所述氧化物层覆盖所述样本栅和所述样本栅介质层的侧壁。

8.根据权利要求7所述的NMOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述后续介质层和通孔结构的制备工艺包括：

沉积一通孔刻蚀停止层；

于所述通孔刻蚀停止层的表面覆盖一层间介质层；

平坦化工艺后，去除所述样本栅和所述样本栅介质层，形成栅极凹槽；

于所述栅极凹槽中制备界面氧化层和高k金属栅极；

刻蚀所述层间介质层和所述通孔刻蚀停止层至所述应力结构的表面，形成通孔；

于所述通孔中填充金属，平坦化工艺后，形成贯穿所述层间介质层和所述通孔刻蚀停止层的通孔结构。

9.根据权利要求6所述的NMOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述衬底中还设置有浅沟槽隔离结构，以用于隔离位于所述衬底中的器件结构。

10.根据权利要求6所述的NMOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述应力结构为嵌入式U形张应力结构。

11.根据权利要求6所述的NMOSFET器件的制备方法，其特征在于，所述应力结构的材质为外延SiC或者外延Si。

12.根据权利要求6所述的NMOSFET器件的制备方法，其特征在于，采用激光退火工艺进行所述第一热处理工艺。