[发明专利]具有超晶格和在不同深度处的穿通停止(PTS)层的半导体装置和相关方法

权利要求书

1.一种制造半导体装置的方法，包括：

形成具有第一操作电压的多个第一晶体管，每个第一晶体管包括：半导体衬底中的第一穿通停止PTS层和第一间隔开的源极区和漏极区，该第一间隔开的源极区和漏极区限定两者之间的第一沟道；所述第一沟道上方的第一栅极绝缘体；以及所述第一栅极绝缘体上方的第一栅极电极，所述第一PTS层在所述第一沟道下方的第一深度处，并且所述第一沟道包括第一超晶格；以及

形成具有高于所述第一操作电压的第二操作电压的多个第二晶体管，每个第二晶体管包括：所述半导体衬底中的第二PTS层和第二间隔开的源极区和漏极区，该第二间隔开的源极区和漏极区限定两者之间的第二沟道；所述第二沟道上方的第二栅极绝缘体；以及所述第二栅极绝缘体上方的第二栅极电极，所述第二PTS层在所述第二沟道下方的大于所述第一深度的第二深度处，并且所述第二沟道包括第二超晶格；

其中，第一超晶格和第二超晶格由半导体衬底上处于相同水平的单个超晶格膜形成；

其中形成第一晶体管和第二晶体管还包括：在形成第一超晶格和第二超晶格之前执行快速热退火RTA以在第一深度和第二深度处集中PTS掺杂峰，并且在形成超晶格之后执行快速热氧化RTO以在RTO期间保留第一深度和第二深度处的PTS掺杂峰。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一超晶格和所述第二超晶格各自包括相应的多个堆叠的层组，每个层组包括限定基础半导体部分的多个堆叠的基础半导体单层和约束在相邻的基础半导体部分的晶格内的至少一个非半导体单层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中每个基础半导体部分包含硅。

4.根据权利要求2所述的方法，其中来自相对的基础半导体部分的至少一些半导体原子通过其间的非半导体单层被化学地束缚在一起。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个非半导体单层包含氧。

6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述多个第一晶体管包括形成多个核心晶体管，并且形成所述多个第二晶体管包括形成多个输入/输出晶体管。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一穿通停止层和所述第二穿通停止层各自包括高度掺杂的半导体层。