[发明专利]增强的沟道应变以减小NMOSFET器件的接触电阻

权利要求书

1.一种制造鳍式场效应晶体管(Fin FET)器件的方法，所述方法包括：

提供具有第一鳍结构和第二鳍结构的衬底；

在所述衬底上形成隔离层，所述隔离层形成为邻近于所述第一鳍结构和所述第二鳍结构；

在所述第一鳍结构和所述隔离层的至少部分上形成第一栅极结构；

在所述第二鳍结构和所述隔离层的至少部分上形成第二栅极结构；

通过外延生长操作形成第一应变材料，所述第一应变材料向所述第一鳍结构的沟道区域提供应力；

通过外延生长操作形成第二应变材料，所述第二应变材料向所述第二鳍结构的沟道区域提供应力；

对所述第一应变材料的至少第一区域注入磷二聚体掺杂剂，所述第一区域具有所述磷二聚体掺杂剂的第一掺杂浓度，所述第一掺杂浓度大于所述第一应变材料的第二区域中的磷掺杂剂的第二掺杂浓度；以及

对至少所述第一鳍结构和所述第一应变材料施加热退火操作，通过至少所述热退火操作，所述第一鳍结构的所述沟道区域比所述第二鳍结构的所述沟道区域具有更大的沟道迁移率。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述第二栅极结构和所述第二应变材料上施加光刻胶层；以及

在注入所述磷二聚体掺杂剂之后，去除所述光刻胶层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，作为冷注入操作的部分，注入所述磷二聚体掺杂剂包括将至少所述第一鳍结构和所述第一应变材料冷却至-20℃之下的温度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述第一区域中注入的离子具有第一横向方差，并且在所述第二区域中注入的离子具有第二横向方差，其中，通过所述冷注入操作，所述第一横向方差大于所述第二横向方差。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，对至少所述第一鳍结构和所述第一应变材料施加所述热退火操作包括将所述第一鳍结构和所述第一应变材料加热至在从1000℃至1100℃的范围内的温度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，施加持续时间在从1秒至10秒范围内的所述热退火操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一掺杂浓度在从1x10²¹原子/立方厘米至1x10²²原子/立方厘米的范围内。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，注入所述磷二聚体掺杂剂的注入剂量在从1x10¹⁵原子/立方厘米至4x10¹⁵原子/立方厘米的范围内。

9.一种制造鳍式场效应晶体管(Fin FET)器件的方法，所述方法包括：

提供具有鳍结构的衬底；

在所述衬底上形成隔离层，所述隔离层形成为邻近于所述鳍结构；

在所述鳍结构和所述隔离层的至少部分上形成栅极结构；

通过外延生长操作形成应变材料，所述应变材料向所述鳍结构的沟道区域提供应力；

对所述应变材料的至少第一区域注入第一类型的磷掺杂剂，所述第一区域具有所述第一类型的磷掺杂剂的第一掺杂浓度，所述第一掺杂浓度大于所述应变材料的第二区域中的第二类型的磷掺杂剂的第二掺杂浓度；以及

对至少所述鳍结构和所述应变材料施加热退火操作，通过至少所述热退火操作，所述鳍结构的所述沟道区域比位于所述衬底上的第二鳍结构的沟道区域具有更大的沟道迁移率。

10.一种半导体器件，包括：

衬底；

第一鳍结构；

第二鳍结构；

隔离层，形成在所述衬底上，所述隔离层形成为邻近于所述第一鳍结构和所述第二鳍结构；

第一栅极结构，形成在所述第一鳍结构和所述隔离层的至少部分上；

第二栅极结构，形成在所述第二鳍结构和所述隔离层的至少部分上；

第一外延层，包括对所述第一鳍结构的沟道区域提供应力的第一应变材料；以及

第二外延层，包括对所述第二鳍结构的沟道区域提供应力的第二应变材料，所述第二外延层具有第一区域和第二区域，所述第一区域比所述第二区域更接近于所述第二外延层的表面，所述第一区域具有第一掺杂剂的第一掺杂浓度并且所述第二区域具有第二掺杂剂的第二掺杂浓度，所述第一掺杂浓度大于所述第二掺杂浓度。