| 主权项 |
1.一种金氧半场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor;MOSFET)元件的形成方法,适用于改善 MOSFET元件内之电荷迁移率,包含: 提供具有第一半导体导电形式的第一闸极、与具 有第二半导体导电形式的第二闸极于一基底; 形成具有第一应力形式的第一应变层于该第一闸 极上;以及 形成具有第二应力形式的第二应变层于该第二闸 极上。 2.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,更包含将该第一应力形式由该第 一应变层转移至该第一闸极、与将该第二应力形 式由该第二应变层转移至该第二闸极。 3.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,更包含移除该第一应变层与该第 二应变层。 4.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中在形成该第一应变层与该第 二应变层之前,更包含形成一氧化物层覆盖该第一 闸极与该第二闸极。 5.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中在形成该第一应变层与该第 二应变层之前,更包含一离子布植制程,于该第一 闸极与该第二闸极内形成掺杂区并形成非晶形区 。 6.如申请专利范围第5项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中形成该第一应变层与该第二 应变层之后,更包含一退火制程使该非晶形区再结 晶。 7.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中该第一应力形式与该第二应 力形式系择自下列所组成的族群:分别形成于一N 型导电型式的闸极与一P型导电型式的闸极的张应 力与压应力。 8.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中形成该第一应变层与该第二 应变层更包含: 形成该第一应变层; 移除覆盖于该第一闸极或该第二闸极上的该第一 应变层,留下一未覆盖区;以及 形成该第二应变层于该未覆盖区。 9.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中该第一应变层与该第二应变 层系以一CVD(chemical vapor deposition;化学气相沈积)制 程所沈积而成,该CVD制程系择自由LPCVD(low pressure CVD;低压CVD)、ALCVD(atomic layer CVD;原子层 CVD)、与 PECVD(plasma enhanced CVD;电浆增益CVD)所组成之族群。 10.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中该第一应变层与该第二应变 层包含一氮化物。 11.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中该第一应变层与该第二应变 层系择自:由氮化矽与氮氧化矽所组成之族群。 12.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中该第一应变层与该第二应变 层包含最大至约2Gpa的一应力负载(stress level)。 13.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中该第一应变层与该第二应变 层的厚度为50~1000。 14.如申请专利范围第1项所述之金氧半场效电晶体 元件的形成方法,其中该第一应变层与该第二应变 层的形成温度低于600℃。 15.一种金氧半场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor;MOSFET)元件的形成方法,适用于 改善MOSFET元件内之电荷迁移率,包含: 提供具有第一半导体导电形式的第一闸极、与具 有第二半导体导电形式的第二闸极于一基底; 形成具有第一应力形式的第一应变层于该第一闸 极上; 形成具有第二应力形式的第二应变层于该第二闸 极上; 将该第一应力形式由该第一应变层转移至该第一 闸极、与将该第二应力形式由该第二应变层转移 至该第二闸极;以及 移除该第一应变层与该第二应变层。 16.一种金氧半场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor;MOSFET)元件的形成方法,适用于 改善MOSFET元件内之电荷迁移率,包含: 提供一基底,该基底具有至少一复晶矽闸极; 执行一离子布植制程,于该复晶矽闸极内形成掺杂 区并形成非晶形区; 形成第一介电层覆盖该复晶矽闸极,该第一介电层 具有一选择的应力负载(selected stress level),择自张 应力与压应力所组成之族群;以及 执行一退火制程,使该非晶形区再结晶,而在该基 底形成一应力负载。 17.一种金氧半场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor;MOSFET)元件的形成方法,适用于 改善MOSFET元件内之电荷迁移率,包含: 提供一基底,该基底具有至少一复晶矽闸极; 执行一离子布植制程,于该复晶矽闸极内形成掺杂 区并形成非晶形区;以及 形成至少一介电层覆盖该复晶矽闸极,该介电层具 有一选择的应力负载(selected stress level),择自张应 力与压应力所组成之族群。 18.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,更包含执行一退火制程,使该 非晶形区再结晶,且使该掺杂区活化,而在该基底 形成一应力负载。 19.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中形成该介电层时更包含形 成一底氧化物层。 20.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中形成该介电层更包含形成 一受到张应力的介电层覆盖一N型复晶矽闸极、与 一受到压应力的介电层覆盖一P型复晶矽闸极。 21.如申请专利范围第20项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,更包含: 形成第一介电层,包含第一应力形式,择自:由张应 力与压应力所组成之族群; 移除覆盖该N型复晶矽闸极或P型复晶矽闸极的该 第一介电层的第一部分;以及 形成一第二介电曾于该第一部分上,该第一介电层 具有与该第一应力形式相反的第二应力形式。 22.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中该介电层系以一CVD(chemical vapor deposition;化学气相沈积)制程所形成,该CVD制 程系择自由LPCVD(low pressure CVD;低压CVD)、ALCVD(atomic layer CVD;原子层CVD)、与PECVD(plasma enhanced CVD;电浆增 益CVD)所组成之族群。 23.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中该介电层包含氮化物。 24.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中该介电层系择自由氮化矽 与氮氧化矽所组成之族群。 25.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中该应力负载最大至大体2 Gpa。 26.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中该介电层的厚度为50~1000 。 27.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,更包含移除该介电层的至少一 部分。 28.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,更包含在该复晶矽闸极的最上 面的部分形成一矽化物层。 29.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中该介电层的形成温度低于 该非晶形区的再结晶温度。 30.如申请专利范围第17项所述之金氧半场效电晶 体元件的形成方法,其中该介电层的形成温度低于 600℃。 31.一种金氧半场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor;MOSFET)元件,其具有改善的电荷 迁移率,包含: 第一半导体导电形式的第一闸极、与具有第二半 导体导电形式的第二闸极于一基底; 具有第一应力形式的第一应变层于该第一闸极上; 以及 具有第二应力形式的第二应变层于该第二闸极上 。 32.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该第一闸极与该第二闸极分别包含一 N型半导体导电形式与一P型半导体导电形式,并分 别具有张应力形式的第一应变层与压应力形式的 第二应变层于该第一闸极与该第二闸极上。 33.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,更包含一氧化物层于该第一应变层及该第 二应变层与该第一闸极及该第二闸极之间。 34.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该第一闸极与该第二闸极更包含以再 结晶的复晶矽。 35.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该第一闸极与该第二闸极更包含氮化 物。 36.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该第一应变层与该第二应变层系择自 :氮化矽与氮氧化矽所组成之族群。 37.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该基底更包含一受应变的通道区分别 于该第一闸极与该第二闸极下,该通道区具有一应 变转移自该第一闸极及该第二闸极与该第一应变 层及该第二应变层中之至少其中之一。 38.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该第一应变层与该第二应变层包含最 大至大体2Gpa的一应力负载(stress level)。 39.如申请专利范围第31项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该第一应变层与该第二应变层的厚度 为50~1000。 40.一种金氧半场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor;MOSFET)元件,其具有已改善的电 荷迁移率与受到应变的通道区,包含: 一半导体基底,包含N型与P型导电型式的复晶矽闸 极; 第一应变介电层于该N型导电型式的复晶矽闸极、 与第二应变介电层于该P型导电型式的复晶矽闸极 ,该第一应变介电层根本上具有一张应力,该第二 应变介电层根本上具有一压应力;以及 受应变的通道区于该半导体基底,并分别于该些复 晶矽闸极下,该些通道区具有一应变转移自该些复 晶矽闸极与该第一及第二应变介电层中至少其中 之一。 41.如申请专利范围第40项所述之金氧半场效电晶 体元件,更包含一氧化层分别于该些复晶矽闸极与 该些第一及第二应变介电层之间。 42.如申请专利范围第40项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该些N型与P型导电型式的复晶矽闸极 更包含已再结晶的复晶矽。 43.如申请专利范围第40项所述之金氧半场效电晶 体元件,其中该些第一及第二应变介电层系择自: 由氮化矽与氮氧化矽所组成之族群。 图式简单说明: 第1A~1F图为一系列之剖面图,系显示一CMOS元件具代 表性的部分,其具有并列的NMOS部分与PMOS部分,系形 成于本发明一实施例的制造步骤。 第2图为一具代表性的流程图,包含本发明各实施 例。 |
