[发明专利]具有多个位错平面的MOSFET

说明书

本发明提供了一种方法，该方法包括形成金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该方法包括实施注入以形成邻近MOSFET的栅电极的预非晶化注入(PAI)区，在PAI区上方形成应变覆盖层，以及对应变覆盖层和PAI区实施退火以形成位错平面。由于退火形成位错平面，其中位错平面的倾斜角小于约65度。本发明还涉及具有多个位错平面的MOSFET。

相关申请的交叉引用

本申请是2011年10月24日提交的标题为“具有多个位错平面的MOSFET”的美国专利申请第13/280,094号的部分继续申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及具有多个位错平面的MOSFET。

背景技术

为了提高金属氧化物半导体(MOS)器件的性能，可以将应力引入到MOS器件的沟道区内以提高载流子迁移率。通常，期望在源极至漏极方向上在n型MOS(“NMOS”)器件的沟道区中引入拉伸应力，而在源极至漏极方向上在p型MOS(“PMOS”)器件的沟道区中引入压缩应力。因此开发了用于提高MOS器件中的应力的技术。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：形成金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其包括：实施第一注入以形成邻近所述MOSFET的栅电极的第一预非晶化注入(PAI)区；在所述第一PAI区上方形成第一应变覆盖层；以及对所述第一应变覆盖层和所述第一PAI区实施第一退火以形成第一位错平面，其中，由于所述第一退火形成所述第一位错平面，所述第一位错平面的倾斜角小于约65度。

在上述方法中，在形成所述第一应变覆盖层中，添加氢气(H2)作为工艺气体。

在上述方法中，在所述第一退火中，将所述第一应变覆盖层暴露于紫外光。

在上述方法中，还包括形成邻近所述MOSFET的栅电极的第二位错平面，其中，所述第一位错平面和所述第二位错平面位于所述栅电极的同一侧，并且延伸到所述MOSFET的源极/漏极区内。

在上述方法中，在形成所述第一位错平面之后实施所述第二位错平面的形成，并且所述第一位错平面和所述第二位错平面基本上彼此平行。

在上述方法中，在形成所述第一位错平面之后实施所述第二位错平面的形成，并且所述第一位错平面和所述第二位错平面彼此不平行。

在上述方法中，形成所述第二位错平面包括：蚀刻所述第一应变覆盖层以去除所述第一应变覆盖层的水平部分，其中，邻近所述栅电极的所述第一应变覆盖层的垂直部分未被蚀刻以形成偏移间隔件；在蚀刻之后，实施第二注入以形成邻近所述栅电极的第二PAI区；在所述第二PAI区上方形成第二应变覆盖层；以及对所述第二应变覆盖层和所述第二PAI区实施第二退火，其中，由于所述第二退火形成所述二位错平面。

在上述方法中，所述第一位错平面的倾斜角小于约45度。

在上述方法中，还包括：在形成所述第一位错平面之后，实施外延生长以在所述MOSFET的源极/漏极区上方形成外延半导体层；以及实施硅化以在所述源极/漏极区上形成硅化物区，其中，在硅化中消耗掉所述外延半导体层的顶部，而在硅化中不消耗所述外延半导体层的底部。

在上述方法中，还包括邻近所述MOSFET蚀刻浅沟槽隔离(STI)区以形成邻接所述MOSFET的凹槽，其中，所述STI区具有位于凹槽下面的凹进的顶面，并且所述第一位错平面的夹止线高于所述STI区的凹进的顶面。