[发明专利]包含一层应力产生材料的电路组件及其形成方法

说明书

技术领域

一般而言，本发明关于集成电路的领域，特别是关于包括包含有应力产生材料的晶体管及/或其他电路组件的集成电路。

背景技术

集成电路包含大量的电路组件，该电路组件特别包含场效晶体管。在场效晶体管中，栅极电极可以借由栅极绝缘层和通道区域分开，栅极绝缘层提供了栅极电极和通到区域之间的电性绝缘。邻接于该通道区域，则形成源极区域和漏极区域。

该通道区域、源极区域和漏极区域可以形成在半导体材料中，其中，该通道区域的掺杂(doping)不同于该源极区域和漏极区域的掺杂。因此，有不同掺杂的半导体材料之间的转移(transition)，例如，p-n转移(p-n transition)或是p或n掺杂的半导体材料以及实质上未掺杂的半导体材料之间、在源极区域和通道区域之间、以及在通道区域和漏极区域之间的转移。

在n型晶体管中，该源极区域和漏极区域是以n型掺杂物(dopant)掺杂的，且该通道区域可以是p型掺杂的或是实质上未掺杂的。在p型半导体中，该源极区域和漏极区域是p型掺杂的，且该通道区域可以是n型掺杂的或是实质上未掺杂的。

根据施加在该栅极电极和源极区域之间的电压，该场效晶体管可以在开启状态和关闭状态之间切换，其中，该开启状态在该源极区域和漏极区域之间有相对高的电导，且该关闭状态在该源极区域和漏极区域之间有相对低的电导。该场效晶体管在开启状态下的通道区域的电导可以视在该通道区域中的掺杂物浓度、在该通道区域中的电荷载子的迁移率、在该晶体管的宽度方向上的通道区域的延伸、以及该源极区域和漏极区域之间的距离(其通常称为“通道长度”)而定。

为了增加该晶体管在开启状态下的通道区域的电导，已提出借由改进通道区域形成在其中的半导体材料的晶格结构来增加在通道区域中的电荷载子的迁移率。此可透过在通道区域中产生拉伸(tensile)或压缩(compressive)应力来完成。压缩应力在通道区域中可以增加电洞的迁移率，导致p型晶体管的通道区域的导电性的增加。相反的，拉伸应力在通道区域中可以增加电子的迁移率，其可增加n型晶体管的通道区域的导电性。

为了在该通道区域中提供应力，可以在该晶体管上形成具有内在(intrinsic)应力的材料层。该材料层可以包含，例如，氮化硅，且可借由例如等离子体强化化学气相沉积制程(plasma enhanced chemical vapor deposition process)来形成。依据等离子体强化化学气相沉积制程的参数，举例而言，成份、反应气体的压力及/或温度、在反应器体中产生的射频放电(radio frequency radio discharge)的功率、及/或施加在设置该晶体管的基板上的偏压，可以提供该材料层的拉伸或压缩内在应力。此外，借由改变等离子体强化沉积制程的参数，可以控制该拉伸或压缩内在应力的强度。

然而，由传统的具有内在应力的材料层所产生的在通道区域中的应力在沉积该材料层之后一般是实质上的常数，而无法在之后调整。因此，该晶体管的效能，特别是该晶体管在开启状态下的通道区域中的电导，其关联于由具有内在应力的材料层所提供的在通道区域内的应力，也实质上的是常数。

考虑上述的情况，本发明提供允许提供在晶体管的制造之后可以被修改的在晶体管的通道区域中的应力的技术。

本发明还提供允许借由修改在半导体区域中的应力来改变不同于晶体管的电路组件中的半导体区域的电阻的技术。

发明内容

本文所揭露的一例示性电路组件包括一半导体区域以及一层应力产生材料。该应力产生材料提供响应作用在该应力产生材料上的信号(signal)而可调变的应力。该层应力产生材料是设置成在该半导体区域提供应力。提供给该半导体区域的应力响应作用在该应力产生材料上的信号而可调变。