[发明专利]半导体装置的制造方法和半导体装置

说明书

本公开涉及半导体装置的制造方法和半导体装置。将用作偏移间隔膜并且形成在偏移监测区域中的绝缘膜的厚度被管理为形成在SOTB晶体管STR的栅极电极的侧壁表面等之上的偏移间隔膜的厚度。当所测量的厚度在标准厚度的容差内时，设置标准注入能量和标准剂量。当所测量的厚度小于标准厚度时，设置分别低于其标准值的注入能量和剂量。当所测量的厚度大于标准厚度时，设置分别高于其标准值的注入能量和剂量。

相关申请的交叉引用

通过引用将2016年2月2日提交的日本专利申请No.2016-017816的公开(包括说明书、附图和摘要)整体地并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法和半导体装置，并且可以优选地用于其中例如通过使用SOI衬底在SOI区域中形成电场效应型晶体管的半导体装置的制造方法以及半导体装置中。

背景技术

适用于低功耗装置的半导体装置处于研发中。在这种半导体装置中，使用SOI衬底。电场效应型晶体管形成在SOI衬底之上的硅层中。这种类型的电场效应型晶体管被称为SOTB(薄掩埋氧化物上硅)MISFET(金属绝缘体半导体场效应晶体管)。在本说明书中，该电场效应型晶体管写为“SOTB晶体管”。描述SOTB晶体管的专利文献的示例包括专利文献1和2。

在SOTB晶体管中，要求减小将要形成栅极电极正下方的沟道的区域的微观或局部杂质浓度的变化(局部变化)。为了稳定地操作具有低电压和低漏电流的低功耗装置，不仅需要减小这种局部变化，而且需要减小全局变化。全局变化意味着芯片(过程)或批量(过程)的变化。

相关文献

专利文献

[专利文献1]日本未经审查的专利申请公开No.2014-38878

[专利文献2]日本未经审查的专利申请公开No.2013-219181

发明内容

本发明人已经评估了与SOTB晶体管的变化相关的晶体管特性。结果，已经发现由于偏移间隔膜的厚度的变化而引起的晶体管特性的变化相对较大。

偏移间隔膜是形成在栅极电极的侧壁表面等之上的绝缘膜。通过使用偏移间隔膜和栅极电极作为注入掩模将杂质注入到硅层中，形成SOTB晶体管的延伸区域。

偏移间隔膜的厚度由形成在监测区域中的用作偏移间隔膜的绝缘膜的厚度来管理。在形成在监测区域中后立即测量用作偏移间隔膜的绝缘膜的厚度。监测区域布置在体区域中。在监测区域中，用作偏移间隔膜的绝缘膜的厚度随着在要成为偏移间隔膜的绝缘膜的形成与执行延伸注入之间执行的过程(步骤)而变化。

因此，当执行延伸注入时，绝缘膜的厚度可能与原始的厚度不同。也就是说，在监测区域中形成的绝缘膜的厚度与实际的偏移间隔膜的厚度之间产生差异，并且所测量的厚度相对于实际的偏移间隔膜的厚度而变化。

如果作为偏移间隔膜的厚度测量的厚度变化，则延伸区域与栅极电极之间的重叠长度和延伸区域的电阻变化。结果，SOTB晶体管的特性(电流特性等)变化。

根据本说明书的描述和附图，其它问题和新特性将变得清楚。