[发明专利]使用空阱结合源极/漏极延伸区及/或晕环袋的场效应晶体管的结构和制造

摘要

本发明提供一种适用于半导体制造平台的绝缘栅场效应晶体管，对称式与非对称式两种，其运用空阱区以达到高性能，该半导体制造平台提供用于模拟应用与数字应用(其包含混合讯号应用)的IGFET。在每一个空阱顶端附近的半导体阱掺杂物的数额非常少。每一个IGFET(100、102、112、114、124、或126)都有一对源极/漏极区带，该对源极/漏极区带被由该空阱(180、182、192、194、204、或206)的主体材料所制成的沟道区带横向分离。栅极电极迭置在该沟道区带上方的栅极介电层上方。每一个源极/漏极区带(240、242、280、282、520、522、550、552、720、722、750、或752)都有主要部(240M、242M、280M、282M、520M、522M、550M、552M、720M、722M、750M、或752M)及较轻度掺杂的横向延伸区(240E、242E、280E、282E、520E、522E、550E、552E、720E、722E、750E、或752E)。或者或另外，主体材料中的重度掺杂袋部(250或290)沿着该源极/漏极区带中的其中一个延伸。若该袋部存在时，其通常使得该IGFET变成非对称装置。

主权项

一种结构，其包括沿着具有掺杂着第一导电类型半导体掺杂物的主体材料的半导体主体的上方表面设置的场效应晶体管，使得该主体材料成为第一导电类型，该晶体管包括：该主体材料的沟道区带；第一与第二源极/漏极(S/D)区带，其沿着该半导体主体的上方表面位于该半导体主体中、被该沟道区带横向分离且为和第一导电类型相反的第二导电类型，以便与该主体材料形成各自的pn结，使得(a)每一个pn结在该主体的上方表面下方抵达最大深度，(b)该主体材料横向延伸在两个S/D区带的下方，(c)该第一导电类型的掺杂物出现在两个S/D区带中且浓度会(c1)在横向延伸在大部分所有该沟道区带与S/D区带中每一者的下方的子表面最大浓度位置处局部达到子表面最大浓度，(c2)从该子表面最大浓度位置处沿着选定垂直位置经由该S/D区带中一指定S/D区带向上移到该主体的上方表面时减小至最多该子表面最大浓度的十分之一，及(c3)从该子表面最大浓度位置处沿着该选定垂直位置移到该指定S/D区带的pn结时以基本上单调且基本上无弯折方式递减，以及(d)相较于该指定S/D区带的pn结的最大深度，该子表面最大浓度位置出现在该上方半导体表面下方不超过10倍深处；栅极介电层，其迭置在该沟道区带上方；以及栅极电极，其迭置在该沟道区带上方的栅极介电层上，每一个S/D区带都包括主要S/D部及较轻度掺杂的横向S/D延伸区，该较轻度掺杂的横向S/D延伸区横向接续该主要S/D部且横向延伸在该栅极电极下方，使得该沟道区带沿着该主体的上方表面终止于该S/D延伸区。