[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底；

栅极区，位于所述半导体衬底上方；

源/漏区，位于所述栅极区两侧，所述源/漏区由应力材料形成；

其中，所述栅极区与半导体衬底之间包括应力集中区，所述应力集中区包括上面的SOI层和下面的应力释放层，所述SOI层与上方的栅极区相邻，所述应力释放层与下方的半导体衬底相邻。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述SOI层与所述应力释放层之间还包括扩散阻挡层；和/或

所述应力释放层与所述半导体衬底之间还包括扩散阻挡层。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述应力释放层的横向宽度小于所述SOI层以在所述应力释放层两侧形成底切。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，如果所述半导体器件为nMOSFET，则所述应力材料为拉应力材料；如果所述半导体器件为pMOSFET，则所述应力材料为压应力材料。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，如果所述半导体器件为nMOSFET，则所述应力材料为Si:C；如果所述半导体器件为pMOSFET，则所述应力材料为SiGe。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，如果应力材料为SiGe，则SiGe中Ge含量为15％～60％；如果应力材料为Si:C，则Si:C中C含量为0.2％～2％。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述应力释放层经过700～1100℃的退火软化。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体器件，其中，还包括：形成于所述应力释放层两侧的侧墙。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述侧墙由SiGe、Si:C或Si中一种或多种的组合形成。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中形成所述侧墙的SiGe中Ge含量为5％～20％。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体器件，所述应力释放层的玻璃软化温度低于1100℃。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体器件，其中，所述应力释放层包括硼磷硅玻璃和/或磷硅玻璃。

13.一种半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成应力集中区和栅极区，其中所述应力集中区包括：上下形成的SOI层和应力释放层，所述SOI层与所述栅极区上下相邻，所述应力释放层与下方的半导体衬底相邻；

在所述栅极区的两侧采用应力材料形成源/漏区。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，形成应力集中区和栅极区包括：

在所述半导体衬底上淀积应力释放层；

在所述应力释放层上形成SOI层；

在所述SOI层上形成栅极区以及栅极区两侧的第一侧墙；

以所述第一侧墙为界向下刻蚀，形成包括SOI层和应力释放层的应力集中区。

15.根据权利要求14所述的方法，在所述半导体衬底上淀积应力释放层之前和/或之后，还包括在所述半导体衬底上淀积扩散阻挡层。

16.根据权利要求14所述的方法，其中以所述第一侧墙为界向下刻蚀，形成包括SOI层和应力释放层的应力集中区之后，还包括：

侧向刻蚀所述应力释放层以使所述应力释放层与上下相邻的层之间形成底切。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，在形成所述应力集中区之后还包括：在所述应力释放层的两侧形成第二侧墙。

18.根据权利要求17所述的方法，其中形成第二侧墙包括：

淀积一层非晶态SiGe层；

对所述非晶态SiGe层退火形成单晶或多晶SiGe层；

刻蚀所述单晶或多晶SiGe层以在所述应力释放层的两侧形成第二侧墙。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其中，在所述栅极区的两侧采用压应力材料形成源/漏区包括：

在所述栅极区的两侧外延生长拉应力材料或压应力材料形成源/漏区。