DE102007025336A1 - Technik für die Verformungserzeugung in siliziumbasierten Transistoren durch Anwendung von Implantationstechniken zur Herstellung einer verformungsinduzierenden Schicht unter dem Kanalgebiet - Google Patents

Technik für die Verformungserzeugung in siliziumbasierten Transistoren durch Anwendung von Implantationstechniken zur Herstellung einer verformungsinduzierenden Schicht unter dem Kanalgebiet Download PDF

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Abstract

Durch Einbau einer Halbleitersorte mit der gleichen Wertigkeit und einem anderen kovalenten Radius im Vergleich zu den Basishalbleitermaterial mittels eines Ionenimplantationsprozesses kann ein verformungsinduzierendes Materials lokal innerhalb eines Transistors während einer geeigneten Fertigungsphase angeordnet werden, wodurch nicht wesentlich zur Gesamtprozesskomplexität beigetragen wird und auch die weitere Bearbeitung des Halbleiterbauelements nicht beeinflusst wird. Somit wird ein hohes Maß an Flexibilität im Hinblick auf das Verbessern des Tansistorleistungsverhaltens in sehr lokaler Weise erreicht.

Description

  • Gebiet der vorliegenden Erfindung
  • Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Offenbarung die Herstellung integrierter Schaltungen und betrifft insbesondere Techniken zur Herstellung von Transistoren mit einem verformten Kanalgebiet unter Anwendung eines eingebetteten verformungsinduzierenden Halbleitermaterials, um die Ladungsträgerbeweglichkeit in dem Kanalgebiet eines MOS-Transistors zu verbessern.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Die Herstellung integrierter Schaltungen erfordert das Ausbilden einer großen Anzahl an Schaltungselementen auf einer vorgegebenen Chipfläche gemäß einer spezifizierten Schaltungsanordnung. Es werden aktuell eine Vielzahl von Prozesstechnologien eingesetzt, wobei für komplexe Schaltungen, etwa Mikroprozessoren, Speicherchips, und dergleichen, die CMOS-Technologie aktuell die vielversprechendste Lösung auf Grund der guten Eigenschaften im Hinblick auf die Arbeitsgeschwindigkeit und/oder Leistungsaufnahme und/oder Kosteneffizienz ist. Während der Herstellung komplexer integrierter Schaltungen unter Anwendung der CMOS-Technologie werden Millionen Transistoren, die das wesentliche Schaltungselement repräsentieren, d. h. n-Kanaltransistoren und p-Kanaltransistoren, auf einem Substrat hergestellt, das eine kristalline Halbleiterschicht aufweist. Ein MOS-Transistor umfasst, unabhängig davon, ob ein n-Kanaltransistor oder ein p-Kanaltransistor betrachtet wird, sogenannte pn-Übergänge, die durch eine Grenzfläche stark dotierter Drain- und Sourcegebiete mit einem invers dotierten Kanalgebiet gebildet sind, das zwischen dem Draingebiet und dem Sourcegebiet angeordnet ist. Die Leitfähigkeit des Kanalgebiets, d. h. das Durchlassstromvermögen des leitenden Kanals, wird durch eine Gateelektrode gesteuert, die über dem Kanalgebiet angeordnet und davon durch eine dünne isolierende Schicht getrennt ist. Die Leitfähigkeit des Kanalgebiets beim Aufbau eines leitenden Kanals auf Grund des Anlegens einer geeigneten Steuerspannung an die Gateelektrode hängt von der Dotierstoffkonzentration, der Beweglichkeit der Majoritätsladungsträger und – für eine gegebene Abmessung des Kanalgebiets in der Transistorbreitenrichtung – von dem Abstand zwischen dem Sourcegebiet und dem Draingebiet ab, der auch als Kanallänge bezeichnet wird. Somit bestimmt in Verbindung mit der Fähigkeit, rasch einen leitenden Kanal unter der isolierenden Schicht beim Anlegen der Steuerspannung an die Gateelektrode aufzubauen, die Gesamtleitfähigkeit des Kanalgebiets im Wesentlichen das Leistungsverhalten der MOS-Transistoren. Somit wird die Reduzierung der Kanallänge – und damit verknüpft die Verringerung des Kanalwiderstands – zu einem wesentlichen Entwurfskriterium, um eine Zunahme der Arbeitsgeschwindigkeit integrierter Schaltungen zu erreichen.
  • Die ständige Verringerung der Transistorabmessungen bringt jedoch eine Reihe damit verknüpfter Probleme mit sich, die es zu lösen gilt, um nicht in unerwünschter Weise die Vorteile aufzuheben, die durch das ständige Verringern der Kanallänge von MOS-Transistoren erreicht werden. Ein wesentliches Problem in dieser Hinsicht ist das Entwickeln moderner Photolithographie- und Ätzstrategien, um in zuverlässiger und reproduzierbarer Weise Schaltungselemente mit kritischen Abmessungen, etwa die Gateelektrode der Transistoren, für jede neue Bauteilgeneration zu schaffen. Des weiteren sind sehr anspruchsvolle Dotierstoffprofile in vertikaler und auch in lateraler Richtung in den Drain- und Sourcegebieten erforderlich, um damit für den geringen Schichtwiderstand und Kontaktwiderstand in Verbindung mit einer gewünschten Kanalsteuerbarkeit zu sorgen. Ferner stellt auch die vertikale Position der pn-Übergänge in Bezug auf die Gateisolationsschicht ein wichtiges Entwurfskriterium im Hinblick auf die Steuerung der Leckströme dar.
  • Da die ständige Größenreduzierung der kritischen Abmessungen, d. h. der Gatelänge der Transistoren, das Anpassen und möglicherweise das Neuentwickeln sehr komplexer Prozesstechniken erfordert, die die zuvor genannten und viele andere Prozessschritte betreffen, wurde auch vorgeschlagen, die Kanalleitfähigkeit der Transistorelemente zu erhöhen, indem die Ladungsträgerbeweglichkeit in dem Kanalgebiet für eine vorgegebene Kanallänge gesteigert wird, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, eine Leistungssteigerung zu erreichen, die vergleichbar ist mit dem Fortschreiten zu einem zukünftigen Technologiestandard, wobei viele der zuvor genannten Prozessanpassungen, die mit der Bauteilgrößenreduzierung verknüpft sind, vermieden oder zumindest zeitlich verschoben werden. Ein effizienter Mechanismus zum Erhöhen der Ladungsträgerbeweglichkeit ist die Modifizierung der Gitterstruktur in dem Kanalgebiet, indem beispielsweise eine Zugverspannung oder Druckverspannung in der Nähe des Kanalgebiets erzeugt wird, um damit eine entspre chende Verformung in dem Kanalgebiet hervorzurufen, die zu einer modifizierten Beweglichkeit für Elektronen bzw. Löcher führt. Beispielsweise steigert das Erzeugen einer Zugverformung in dem Kanalgebiet einer Siliziumschicht mit einer standardmäßigen Kristallkonfiguration, d. h., einer (100) Oberflächenorientierung, wobei die Kanallängenrichtung entlang der <110> Richtung angeordnet ist, die Beweglichkeit von Elektronen, wobei abhängig von der Größe und der Richtung der Zugverformung ein Zuwachs der Beweglichkeit von 50% oder mehr erreicht werden kann, was sich wiederum direkt in einer entsprechenden Zunahme der Leitfähigkeit ausdrückt. Andererseits kann eine Druckverformung in dem Kanalgebiet die Beweglichkeit von Löchern erhöhen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, das Leistungsverhalten von p-Transistoren zu verbessern. Die Einführung einer Verspannungs- bzw. Verformungsverfahrenstechnik in den Herstellungsablauf für integrierte Schaltungen ist ein äußerst vielversprechender Ansatz für künftige Bauteilgenerationen, da beispielsweise ein verformtes Silizium als eine „neue Art" eines Halbleitermaterials betrachtet werden kann, das die Herstellung schneller leistungsfähiger Halbleiterbauelemente ermöglicht, ohne dass teuere Halbleitermaterialien erforderlich sind, wobei viele der gut etablierten Fertigungsverfahren weiterhin eingesetzt werden können.
  • Es wurde daher vorgeschlagen, beispielsweise eine Silizium/Germaniumschicht oder eine Silizium/Kohlenstoff-Schicht in oder unter dem Kanalgebiet auf der Grundlage epitaktischer Wachstumsverfahren einzubauen, um damit eine Zugverspannung oder Druckverspannung zu erzeugen, die zu einer entsprechenden Verformung führt. Das Transistorleistungsverhalten kann durch den Einbau von verspannungserzeugenden Schichten in und oder unter dem Kanalgebiet deutlich verbessert werden, und daher wurden große Anstrengungen unternommen, um die Sequenz für die Herstellung entsprechender Verspannungsschichten in die konventionelle und gut erprobte MOS-Technik zu integrieren. Beispielsweise wurden die erforderlichen zusätzlichen epitaktischen Wachstumstechniken entwickelt und in den Prozessablauf eingebunden, um damit die germaniumenthaltenden oder kohlenstoffenthaltenden Verspannungsschichten an geeigneten Positionen in oder unter dem Kanalgebiet zu bilden.
  • In anderen Lösungsmöglichkeiten wird eine externe Verspannung, die beispielsweise durch darüber liegende Schichten, Abstandselemente und dergleichen hervorgerufen wird, angewendet in dem Versuch, eine gewünschte Verformung in dem Kanalgebiet hervorzurufen. Jedoch kann der Prozess des Erzeugens der Verformung in dem Kanalgebiet durch Aus üben einer spezifizierten externen Verspannung eine ineffiziente Umwandlung der externen Verspannung in eine Verformung in dem Kanalgebiet beinhalten. Obwohl daher Vorteile im Hinblick auf die Prozesskomplexität gegenüber dem zuvor erläuterten Lösungsansatz bestehen, in welchem zusätzliche Verspannungsschichten innerhalb des Kanalgebiets erforderlich sind, kann die Effizienz des Verspannungsübertragungsmechanismus von den Prozess- und Bauteileigenheiten abhängen und kann zu einem geringeren Leistungszuwachs für zumindest eine Art an Transistoren führen.
  • In einer weiteren Vorgehensweise wird die Löcherbeweglichkeit in PMOS-Transistoren verbessert, indem eine verformte Silizium/Germanium-Schicht in den Drain- und Sourcegebieten der Transistoren gebildet wird, wobei die kompressiv verformten Drain- und Sourcegebiete für die obigen Standardkristallbedingungen eine uniaxiale Verformung in dem benachbarten Siliziumkanalgebiet hervorrufen. Dazu werden die Drain- und Sourcegebiete der PMOS-Transistoren selektiv vertieft bzw. abgesenkt, während die NMOS-Transistoren maskiert sind, und nachfolgend wird die Silizium/Germanium-Schicht selektiv in dem PMOS-Transistor durch epitaktisches Aufwachsen gebildet. Diese Technik bietet deutliche Vorteile im Hinblick auf Leistungssteigerungen der PMOS-Transistoren und somit für das gesamte CMOS-Bautelement. Jedoch kann der NMOS-Transistor eine geringere Leistungssteigerung aufweisen, wenn eine ähnliche Technik beispielsweise auf der Grundlage einer Silizium/Kohlenstofflegierung angewendet wird auf Grund der geringeren Effizienz von gegenwärtig verfügbaren selektiven epitaktischen Wachstumstechniken für eine Silizium/Kohlenstofflegierung.
  • Somit hat sich die Verformungstechnologie mittels eingebetteter Halbleitermaterialien, insbesondere mittels Silizium/Germanium, das als verformtes oder entspanntes Schichtmaterial in Abhängigkeit von der gewünschten Wirkung vorgesehen wird, als ein leistungsfähiges Mittel erwiesen, um das Leistungsverhalten von modernen siliziumbasierten Transistoren zu verbessern. In Bezug auf Silizium/Germanium-Material, das in den Drain- und Sourcegebieten eingebettet ist, stellt sich jedoch heraus, dass der Grad an Verformung, der in den jeweiligen Kanalgebieten hervorgerufen wird, von dem Betrag der Gitterfehlanpassung zwischen dem Basissilizium und der eingebetteten Halbleiterverbindung abhängt. Für Silizium/Germanium ist eine maximale Konzentration von Germanium für aktuell etablierte selektive epitaktische Wachstumstechniken auf ungefähr 25% begrenzt, da ansonsten eine Ge-Ansammlung auftreten kann, die wiederum zu einer nicht erwünschten Verspannungs aufhebung in dem entsprechenden eingebetteten Halbleiterverbindungsmaterial führen kann, wodurch auch die Verformung in dem jeweiligen Kanalgebiet verringert wird. Ferner können die selektiven epitaktischen Wachstumsverfahren zur Herstellung verformter Silizium/Germanium-Materialien in den Drain- und Sourcegebieten von p-Kanaltransistoren zu einer Asymmetrie im Hinblick auf die Leistungssteigerung von p-Kanaltransistoren und n-Kanaltransistoren führen.
  • Angesichts der zuvor beschriebenen Situation betrifft die vorliegende Offenbarung Techniken zur Steigerung des Transistorleistungsverhaltens, wobei eines oder mehrere der oben erkannten Probleme im Wesentlichen vermieden oder zumindest deren Auswirkungen reduziert werden.
  • Überblick über die Erfindung
  • Im Allgemeinen betrifft der hierin offenbarte Gegenstand Verfahren und Halbleiterbauelemente, in denen der verformungsinduzierende Mechanismus verbessert werden kann, ohne dass in unerwünschter Weise zur Prozesskomplexität beibehalten wird und wobei auch ein hohes Maß an Kompatibilität mit konventionellen CMOS-Strategien beibehalten wird, indem lokal ein verformungsinduzierendes Halbleitermaterial unter dem jeweiligen Kanalgebiet auf der Grundlage eines Implantationsprozesses gebildet wird. Unter Anwendung eines entsprechenden Implantationsprozesses kann eine geeignete Sorte mit der gleichen Wertigkeit und einem unterschiedlichen kovalenten Radius im Vergleich zu dem betrachteten Halbleiterbasismaterial in einer sehr lokalisierten Weise während eines geeigneten Prozessstadiums eingeführt werden, beispielsweise vor der Herstellung entsprechender Gateelektroden, wodurch ein hohes Maß an Flexibilität bei der Auswahl einer geeigneten Halbleitersorte und auch im Hinblick auf die lokale Beschränkung des jeweiligen verformungsinduzierenden Gebiets erreicht wird, indem der Implantationsprozess auf der Grundlage einer geeigneten gestalteten Maske, etwa einer Lackmaske, ausgeführt wird. Folglich kann das verformungsinduzierende Gebiet in einer frühen Fertigungsphase hergestellt werden, ohne dass im Wesentlichen weitere Prozesssequenzen negativ beeinflusst werden, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, gut etablierte Prozesstechniken für das Herstellen modernster Transistorelemente einzusetzen, wobei zusätzliche verformungsinduzierende Mechanismen vorgesehen werden können. Z. B. können die Techniken zum lokalen Bereitstellen eines verformungsinduzierenden Halbleitermaterials auf der Grundlage eines Implantationspro zesses vorteilhaft mit verformungsinduzierenden Strategien kombiniert werden, in denen eingebettete Halbleiterlegierungen, etwa Silizium/Germanium, Silizium/Kohlenstoff verwendet werden, die in einer lokalen Weise in den Drain- und Sourcegebieten der Transistorelemente gebildet werden. In anderen Aspekten können die hierin offenbarten Techniken als einzige verformungsinduzierende Quelle angewendet werden oder können mit „externen" verformungsinduzierenden Quellen kombiniert werden, etwa verspannten dielektrischen Schichten, die über den Transistorelementen ausgebildet sind, wodurch eine geringe Prozesskomplexität im Vergleich zu den selektiven epitaktischen Wachstumstechniken ermöglicht wird, die für gewöhnlich zur Herstellung eingebetteter verformter Halbleitermaterialien in den Drain- und Sourcegebieten bei Transistoren verwendet werden, wie dies zuvor beschrieben ist. In anderen anschaulichen Ausführungsformen wird das Leistungsverhalten von n-Kanaltransistoren selektiv auf der Grundlage einer Implantationssorte verbessert, die einen größeren kovalenten Radius im Vergleich zu Silizium aufweist, wodurch eine effiziente Technik zum Ausgleichen der Asymmetrie im Leistungszuwachs bereitgestellt wird, wobei diese Asymmetrie für „transistorinterne" verformungsinduzierende Mechanismus zwischen p-Kanaltransistoren und n-Kanaltransistoren existieren kann.
  • Ein hierin offenbartes anschauliches Verfahren umfasst das Bilden einer Implantationsmaske über einer siliziumbasierten Schicht, wobei die Implantationsmaske einen Bereich der siliziumbasierten Schicht benachbart zu einem Kanalgebiet eines Transistors, der in und über siliziumbasierten Schicht zu bilden ist, abdeckt. Das anschauliche Verfahren umfasst ferner das Implantieren einer ersten Ionensorte in die siliziumbasierte Schicht bis zu einer spezifizierten ersten Tiefe, während eine reduzierte Konzentration der ersten Ionensorte oder diese gar nicht an einem Oberflächenbereich der siliziumbasierten Schicht beibehalten wird. Die erste Ionensorte besitzt die gleiche Wertigkeit und einen unterschiedlichen kovalenten Radius im Vergleich zu Silizium. Des weiteren wird ein Ausheizprozess ausgeführt, um die siliziumbasierte Schicht nach dem Implantieren der ersten Ionensorte zu rekristallisieren, um ein verformtes siliziumbasiertes Material in der Nähe des Oberflächenbereichs zu bilden. Schließlich umfasst das anschauliche Verfahren das Bilden einer Gateelektrodenstruktur über der siliziumbasierten Schicht, um das Kanalgebiet zu definieren, das ein verformtes siliziumbasiertes Material enthält.
  • Ein weiteres hierin offenbartes anschauliches Verfahren umfasst das Bilden einer Implantationsmaske über einem ersten Transistorgebiet und einem zweiten Transistorgebiet einer Halbleiterschicht, wobei die Implantationsmaske das zweite Transistorgebiet und einen Teil des ersten Transistorgebiets abdeckt. Das anschauliche Verfahren umfasst ferner das Ausführen eines implantationsprozesses zum Einführen einer ersten Sorte in einen freiliegenden Bereich des ersten Transistorgebiets, wobei die erste Sorte einen anderen kovalenten Radius und die gleiche Wertigkeit wie ein Halbleiterbasismaterial der Halbleiterschicht besitzt. Ferner wird ein Ausheizprozess ausgeführt, um eine Gitterstruktur in dem ersten Transistorgebiet zu rekristallisieren, um damit ein verformtes Halbleitermaterial in der Nähe eines Oberflächenbereichs des freiliegenden Bereichs des ersten Transistorgebiets zu bilden. Schließlich umfasst das anschauliche Verfahren das Bilden eines ersten Transistors in und über dem ersten Transistorgebiet und eines zweiten Transistors in und über dem zweiten Transistorgebiet.
  • Ein hierin offenbartes anschauliches Halbleiterbauelement umfasst einen ersten Transistor. Der erste Transistor umfasst ein verformtes Kanalgebiet, das an einer Grenzfläche angeordnet ist, die durch eine Gateisolationsschicht und eine Halbleiterschicht definiert ist. Der erste Transistor umfasst ferner ein verformungsinduzierendes Gebiet, das unter dem Kanalgebiet und benachbart zu den Drain- und Sourcegebieten des ersten Transistors angeordnet ist, wobei das verformungsinduzierende Gebiet ein im Wesentlichen entspanntes Halbleitermaterial aufweist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Aufgaben und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den angefügten Patentansprüchen definiert und gehen deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor, wenn diese mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen studiert wird, in denen:
  • 1a bis 1d schematisch Querschnittsansichten eines Halbleiterbauelements während diverser Fertigungsphasen zum lokalen Herstellen eines entspannten Halbleitergebiets unter einem Kanalgebiet eines Feldeffekttransistors gemäß anschaulicher Ausführungsformen zeigen;
  • 1e bis 1f schematisch Querschnittsansichten eines Halbleiterbauelements während diverser Fertigungsstadien bei der Herstellung eines lokalen verformungsinduzierenden relaxierten Halbleitermaterials auf der Grundlage einer ersten Sorte zeigen, wobei eine zweite Halbleitersorte in dem Kanalgebiet gebildet wird, um den verformungsinduzierenden Mechanismus gemäß noch weiterer anschaulicher Ausführungsformen zu verbessern; und
  • 2a bis 2d schematisch Querschnittsansichten eines Halbleiterbauelements mit einem ersten und einem zweiten Transistor zeigen, wobei einer der beiden Transistoren ein im Wesentlichen entspanntes Halbleitermaterial unter dem Kanalgebiet aufweist, um in selektiver Weise das Transistorleistungsverhalten einer Transistorart gemäß noch weiteren anschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug zu den Ausführungsformen beschrieben ist, wie sie in der folgenden detaillierten Beschreibung sowie in den Zeichnungen dargestellt sind, sollte es selbstverständlich sein, dass die folgende detaillierte Beschreibung sowie die Zeichnungen nicht beabsichtigen, die vorliegende Offenbarung auf die speziellen anschaulichen offenbarten Ausführungsformen einzuschränken, sondern die beschriebenen anschaulichen Ausführungsformen stellen lediglich beispielhaft die diversen Aspekte der vorliegenden Offenbarung dar, deren Schutzbereich durch die angefügten Patentansprüche definiert ist.
  • Im Allgemeinen bezieht sich der hierin offenbarte Gegenstand auf einen verbesserten verformungsindizierenden Mechanismus mittels eines im Wesentlichen entspannten Halbleitermaterials mit einer geeigneten Gitterstruktur, etwa einer Diamantgitterstruktur, die als eine Wachstumsschablone während eines Rekristallisierungsprozesses zum Bilden der Gitterstruktur eines Kanalgebiets eines Transistorelements dient. Das im Wesentlichen entspannte Halbleitermaterial, das eine andere natürliche Gitterkonstante im Vergleich zu dem restlichen Halbleitermaterial in dem Kanalgebiet und den Drain- und Soucegebieten des Transistors aufweist, wird in sehr lokaler Weise auf der Grundlage gut etablierter Prozesstechniken hergestellt, d. h. auf der Grundlage einer Ionenimplantation, wodurch ein hohes Maß an Flexibilität bei der Auswahl geeigneter Kandidaten für die iso-elektronischen Komponenten geschaffen wird, d. h. für Komponenten mit der gleichen Wertigkeit wie das Halbleiterbasismaterial des Transistors, während gleichzeitig nicht zur Gesamtprozesskomplexität in unerwünschter Weise beigetragen wird. Der Einbau der gewünschten Sorte kann in einem beliebigen geeigneten Stadium des Fertigungsprozesses erfolgen, um nicht in unerwünschter Weise gut etablierte Prozesstechniken zu beeinflussen, wodurch ein hohes Maß an Kompatibilität mit bestehenden gut erprobten Prozessabläufen geschaffen wird. Des weiteren können gut etablierte Strategien eingesetzt werden, um eine geeignete Implantationsmaske zu bilden, um damit im Wesentlichen die laterale Position des im Wesentlichen entspannten Halbleitermaterials innerhalb des aktiven Gebiets des Transistors festzulegen, wobei die vertikale Position auf der Grundlage von Implantationsparametern bestimmt wird, wie sie unter Anwendung gut etablierter Simulationstechniken und/oder experimenteller Daten ermittelt werden können.
  • In hierin offenbarten anschaulichen Ausführungsformen kann das Konzept des Vorsehens eines im Wesentlichen entspannten Halbleitermaterials unter dem Kanalgebiet eines Transistors selektiv eingesetzt werden, um das Ungleichgewicht im Hinblick auf die Verfügbarkeit von verformungsinduzierenden Mechanismen zu verringern, das zwischen n-Kanaltransistoren und p-Kanaltransistoren bestehen kann, indem ein implantiertes verformungsinduzierendes Gebiet unter dem Kanalgebiet von n-Kanaltransistoren vorgesehen wird, während der p-Kanaltranistor andere verformungsinduzierende Quellen aufweist, etwa ein eingebettetes verformtes Halbleitermaterial in den jeweiligen Drain- und Sourcegebieten und/oder eine dielektrische Schicht, die über dem Transistor ausgebildet ist, und die eine hohe innere kompressive Verspannung aufweisen kann.
  • Beispielsweise repräsentiert das Bereitstellen eines stark verspannten dielektrischen Materials über der Transistorbasisstruktur ein effizientes Mittel, um eine gewünschte Art und Größe an Verformung in dem jeweiligen Kanalgebiet zu erzeugen, wobei jedoch aktuell verfügbare Abscheidetechniken für geeignete dielektrische Materialien, etwa Siliziumnitrid, stickstoffangereichtes Siliziumkarbid, Siliziumdioxid, und dergleichen ein großes Ungleichgewicht in Bezug auf innere Zugverspannung und Druckverspannung aufweisen. D. h., in gut etablierten Prozessschemata wird stark verspanntes Siliziumnitridmaterial häufig eingesetzt, dass mit hoher innerer kompressiver Verspannung und Zugverspannung hergestellt werden kann, wobei die Größe der kompressiven Verspannung größer ist als die Zugverspannung. Somit kann in diesem Falle der n-Kanaltransistor selektiv das im Wesentliche entspannte Halbleitermaterial unter dem Kanalgebiet erhalten, um damit in effizienter Weise eine geringere Verspannung zu kompensieren, die durch die externe verspannungsinduzierende Schicht hervorgerufen wird, wodurch ein ähnliches Transistorleistungsverhalten in sehr anspruchsvollen Anwendungen geschaffen wird, ohne dass moderne und damit kostenintensive Prozesssequenzen, etwa selektive epitaktische Wachstumsverfahren, und dergleichen erforderlich sind.
  • In anderen hierin offenbarten anschaulichen Ausführungsformen wird der Mechanismus zum Bereitstellen eines im Wesentlichen entspannten Halbleitermaterials in einer sehr lokalen Weise auf p-Kanaltransistoren ebenfalls angewendet, um damit die Verformung in dem Kanalgebiet weiter zu erhöhen und/oder um die Anforderungen für andere verformungsinduzierende Mechanismen zu reduzieren. Da der Einbau des verformungsinduzierenden Halbleitermaterials auf der Grundlage von Implantationsprozessen während einer geeigneten Fertigungsphase bewerkstelligt wird, kann der verspannungsinduzierende Mechanismus speziell und separat für jede Transistorart gestaltet werden oder kann sogar speziell in Bezug auf unterschiedliche Bauteilbereiche, etwa CPU-Kerne, dicht gepackte Speicherbereiche, und dergleichen gestaltet werden, ohne dass andere Transistoren oder Bauteilbereiche wesentlich beeinflusst werden. Folglich kann durch geeignetes Auswählen der Implantationssorten und durch Variieren der Implantationsparameter in Verbindung mit der Anwendung geeigneter Maskierungsschemata eine gewünschte „Strukturierung" des verformungsinduzierenden Mechanismus erreicht werden, wobei eine lokale Auflösung des verformungsinduzierenden Mechanismus auf sehr kleinem Maßstabe modifiziert werden kann, etwa innerhalb einzelner Transistoren, wobei sich das bis auf ausgedehnte Bauteilbereiche ausdehnen lässt, etwa auf Logikbereiche, Speicherbereiche, und dergleichen. In einigen hierin offenbarten anschaulichen Ausführungsformen wird eine Atomsorte mit einem kovalenten Radius, der größer als der kovalente Radius von Silizium ist, in Bereiche des aktiven Transistorgebiets eingebaut, um eine entsprechende Zugverspannung in dem Kanalgebiet, das über der speziellen Atomsorte angeordnet ist, beim Rekristallisieren des im Wesentlichen amorphen Teils des Transistorgebiets zu erzeugen. Beispielsweise repräsentiert Germanium ein Material, das die gleiche Wertigkeit wie Silizium aufweist aber einen größeren kovalenten Radius von 1,22 Angstrom im Vergleich zu 1,17 Angstrom für Silizium besitzt. Somit kann für das Vorsehen einer gewissen Menge an Germaniumatomen innerhalb des aktiven Transistorgebiets unterhalb des Kanalgebiets die Silizium/Germanium-Legierung in einem im Wesentlichen entspannten Zustand rekristallisieren, wodurch dieses eine leicht größere Gitterkonstante im Vergleich zu entspanntem Silizium aufweist. Folglich kann das siliziumbasierte Material des Kanalgebiets in einer zugverformten Weise neu konfiguriert werden, wodurch der gewünschte Grad an Verformung zum Verbessern der Elekt ronenbeweglichkeit erreicht wird. Da der entsprechende verformungsinduzierende Mechanismus, d. h. das im Wesentlichen entspannte Silizium/Germanium-Material, nahe an dem Kanalgebiet angeordnet werden kann, kann ein großer Betrag an Verformung erreicht werden, selbst wenn der jeweilige Germaniumanteil in dem im Wesentlichen entspannten Halbleitermaterial geringer ist im Vergleich zu anderen Strategien für die Herstellung von Silizium/Germanium-Material auf der Grundlage epitaktischer Wachstumsverfahren. In anderen anschaulichen Ausführungsformen werden Materialien mit noch größeren kovalenten Radien verwendet, etwa Zinn (Sn), das einen kovalenten Radius von 1,40 Angstrom aufweist, wodurch eine moderat große Gitterfehlanpassung selbst bei geringeren Konzentrationen erreicht wird. Somit kann Zinn effizient an einer gewünschten Stelle innerhalb des aktiven Transistorgebiets mit ausreichender Konzentration positioniert werden, um damit das gewünschte Maß an Verformung in dem Kanalgebiet zu erhalten. Auf Grund der Natur des Implantationsprozesses können andere „exotische" Kandidaten verwendet werden, um das verformungsinduzierende Hableitermaterial mit moderatem Einfluss auf andere Bauteileigenschaften zu bilden.
  • In anderen anschaulichen Ausführungsformen wird ein Material mit kleinem kovalenten Radius, etwa Kohlenstoff, in geeigneter Weise so positioniert, um damit den gewünschten Grad an Verformung zu erhalten oder um den Verformungsübertragungsmechanismus zu verbessern, der durch ein darunter liegendes im Wesentlichen entspanntes Halbleitermaterial erhalten wird. Z. B. kann ein Silizium/Kohlenstoff-Material unter dem Kanalgebiet positioniert und rekristallisiert werden, um damit einen im Wesentlichen entspannten Halbleiterbereich mit einer geringeren Gitterkonstante im Vergleich zu entspanntem Siliziummaterial zu bilden, wodurch dem Siliziumaterial in dem Kanalgebiet eine kompressive Verformung verliehen wird, die zu einer entsprechenden Leistungssteigerung für p-Kanaltransistoren führt. In noch anderen anschaulichen Ausführungsformen werden zwei unterschiedliche Arten an Atomsorten kombiniert, um damit einen Gesamtanstieg der Effizienz des verformungsinduzierenden Effekts zu erreichen. In einigen Fällen wird für ein siliziumbasiertes Halbleitermaterial eine Sorte mit größerem kovalenten Radius tief in das aktive Gebiet unter dem Kanalgebiet eingeführt, während das Kanalgebiet eine Sorte mit kleinerem kovalenten Radius erhält, wodurch ein großer vertikaler „Gradient" in Bezug auf die natürliche Gitterkonstante geschaffen wird, was zu einer noch größeren Zugverformung in dem Kanalgebiet führen kann. Somit kann das Leistungsverhalten von n-Kanaltransistoren noch weiter gesteigert werden, während auch modifizierte elektronische Eigenschaften des modifizierten Halbleitermaterials in dem Kanalgebiet in Betracht gezogen werden können, um damit die jeweiligen Transistoreigenschaften zu gestalten. In ähnlicher Weise kann ein Material mit kleinerem kovalenten Radius, etwa Kohlenstoff, tief in dem aktiven Gebiet angeordnet werden, um damit eine entsprechende kompressive Verformung in dem Kanalgebiet hervorzurufen, die zusätzlich eine Komponente mit größerem kovalenten Radius aufweisen kann, etwa Germanium, Zinn, und dergleichen, um damit die entsprechende kompressive Verformung in dem Kanalgebiet noch weiter zu erhöhen. Somit bieten die Verfahren und Halbleiterbauelemente, die hierin offenbart sind, ein hohes Maß an Flexibilität bei der individuellen Anpassung der Verformungseigenschaften in den Kanalgebieten von Transistorelementen auf der Grundlage von Implantationstechniken.
  • Mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen werden nunmehr weitere anschauliche Ausführungsformen detaillierter beschrieben.
  • 1a zeigt schematisch eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelements 100 mit einem Substrat 101, über dem eine Halbleiterschicht 102 gebildet ist. Das Substrat 101 repräsentiert ein beliebiges geeignetes Trägermaterial, um darauf die Halbleiterschicht 102 zu bilden. Z. B. kann das Substrat 101 ein Halbleitervollsubstrat sein, wobei die Halbleiterschicht 102 ein oberer Teil davon ist oder ein anderes Halbleitermaterial, das auf dem Halbleitervollsubstrat gebildet wird. In anderen anschaulichen Ausführungsformen repräsentiert das Substrat 101 ein im Wesentlichen kristallines Halbleitermaterial, auf dem eine isolierende Schicht (nicht gezeigt) gebildet ist, die auch als vergrabene isolierende Schicht bezeichnet wird, etwa eine Siliziumdioxidschicht, und dergleichen, auf der die Halbleiterschicht 102 gebildet ist. In diesem Falle repräsentiert das Substrat 101 in Verbindung mit der Halbleiterschicht 102 eine SOI-(Halbleiter-auf-Isolator-)Architektur. Es sollte auch beachtet werden, dass das Halbleiterbauelement 100 darin eingebaut spezielle Bauteilbereiche mit einer SOI-Architektur aufweisen kann, während andere Bauteilbereiche auf der Grundlage einer sogenannten Vollsubstratkonfiguration gebildet sind, d. h. die Halbleiterschicht 102 ist in der vertikalen Richtung nicht durch eine vergrabene isolierende Materialschicht begrenzt.
  • In dieser Hinsicht sollte beachtet werden, dass eine Positionsinformation als eine relative Positionsangabe zu betrachten ist, wobei das Substrat 101 oder eine Oberfläche 101s davon als eine Referenz verwendet wird. Beispielsweise repräsentiert eine vertikale Richtung eine Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche 101s angeordnet ist, während eine horizontale Richtung als eine Richtung betrachtet wird, die sich im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche 101s erstreckt. In ähnlicher Weise ist ein erstes Strukturelement „über" einem zweiten Strukturelement angeordnet, wenn das erste und das zweite Strukturelement über der gleichen Seite der Oberfläche 101s angeordnet sind und wenn ein Abstand des ersten Strukturelements von der Oberfläche 101s größer ist als der Abstand des zweiten Strukturelements. Die gleiche Definition gilt auch für andere Positionsangeben, die hierin gemacht sind.
  • In einigen anschaulichen Ausführungsformen repräsentiert die Halbleiterschicht 102 eine siliziumbasierte Halbleiterschicht, zumindest in einer anfänglichen Fertigungsphase, wobei die vorherrschende Sorte Silizium ist. In anderen Fällen repräsentiert die Halbleiterschicht 102 eine andere Art an Halbleitermaterial, wenn ein entsprechender verformungsinduzierender Mechanismus die jeweilige Ladungsträgerbeweglichkeit in dem Halbleitermaterial der Schicht 102 deutlich modifizieren kann. Im Folgenden wird die Halbleiterschicht 102 als eine Siliziumschicht bezeichnet, da gegenwärtig und in der nahen Zukunft komplexe Logikschaltungen, etwa CPU's, Speicherchips und dergleichen auf der Grundlage von Siliziummaterial hergestellt werden.
  • Des weiteren umfasst das Halbleiterbauelement 100 in dieser Fertigungsphase eine Isolationsstruktur 103, etwa eine flache Grabenisolation (STI), und dergleichen, die ein entsprechendes aktives Gebiet 105 innerhalb der Halbleiterschicht 102 definiert. D. h., das aktive Gebiet 105 repräsentiert ein Halbleitergebiet, in welchem eine geeignete Dotierstoffsorte eingebaut ist oder in welchem diese empfangen wird, um damit lateral und/oder vertikal ein gewünschtes Dotierstoffprofil zu erzeugen, um somit die Leitfähigkeit des Halbleitermaterials in geeigneter Weise zu „strukturieren". Das aktive Gebiet 105 ist so gestaltet, dass ein oder mehrere Transistorelemente darin hergestellt werden können, in Abhängigkeit von den Bauteilerfordernissen. In der gezeigten Ausführungsform repräsentiert das aktive Gebiet 105 ein Gebiet, um darin und darüber einen Feldeffekttransistor 150 zu bilden. Das aktive Gebiet 105 umfasst einen Bereich 104, ein Teil dessen einen leitenden Kanal während des Betriebs des Transistors 150 bildet, wobei der Einfachheit halber der Bereich 104 ebenfalls als ein Kanalgebiet bezeichnet wird, obwohl die lateralen und vertikalen Abmessungen des Bereichs 104 nicht mit den jeweiligen lateralen und vertikalen Abmessungen des eigentlichen Kanals übereinstimmen müssen. D. h., der Bereich 104 kann sich in lateraler Richtung über das eigentliche Kanalgebiet, das nachzubilden ist, hinaus erstrecken. Ferner kann in dieser Fertigungsphase ein Halbleitermaterial 106 innerhalb des aktiven Gebiets 105 unter dem Kanalgebiet 104 positioniert sein, wobei die laterale Ausdehnung des Halbleitermaterials 106 im Wesentlichen den lateralen Abmessungen einer Öffnung 107a einer Implantationsmaske 107 entspricht. Die vertikale Position des Halbleitermaterials 106 kann durch ein Konzentrationsmaxium einer Implantationssorte definiert werden, die eine atomare Sorte mit der gleichen Wertigkeit wie das Basishalbleitermaterial der Schicht 102 repräsentieren kann, etwa Silizium, wobei sich die Sorte jedoch im kovalenten Radius unterscheidet. Wenn daher eine spezifizierte Tiefe des Halbleitermaterials 106 angegeben wird, d. h. der darin enthaltenen Implantationssorte, ist die Tiefe des Konzentrationsmaximums gemeint, wobei zu beachten ist, dass auf Grund der Natur des Implantationsprozesses deutliche Mengen des jeweiligen Implantationsmaterials auch unter und über der entsprechenden spezifischen Tiefe vorhanden sein können. Somit soll die spezifische Tiefe 106d, die in 1 angegeben ist, das Konzentrationsmaximum der Implantationssorte des Materials 106 repräsentieren.
  • Wie zuvor erläutert ist, ist die entsprechende Implantationssorte eine isoelektronische Atomsorte in Bezug auf beispielsweise Silizium, wobei der entsprechende kovalente Radius unterschiedlich sein kann, wobei ein größerer kovalenter Radius zu einer Zugverformung in dem Kanalgebiet 104 in einer späteren Fertigungsphase führen kann, während ein geringerer konvalenter Radius zu einer kompressiven Verspannung führen kann. In einigen anschaulichen Ausführungsformen repräsentiert der Transistor 150 einen n-Kanaltransistor, wobei das Halbleitermaterial 106 Germanium aufweist, um damit eine Silizium/Germanium-Legierung mit einer größeren natürlichen Gitterkonstante zu bilden. In anderen Fällen wird alternativ oder zusätzlich zu Germanium Zinn oder andere Materialien mit größerem kovalenten Radius eingebaut. In der gezeigten Fertigungsphase weisen das Haibleitermaterial 106 und das Kanalgebiet 104 deutliche Schäden in der Kristallstruktur auf oder sind in einem im Wesentlichen amorphen Zustand, d. h. die elektronischen Eigenschaften des Materials in dem Kanalgebiet 104 und in dem Material 106 entsprechen im Wesentlichen den Eigenschaften eines Materials der gleichen Zusammensetzung, das auf einem nichtkristallinen Trägermaterial mit einer typischen Korngröße von mehreren Nanometern oder deutlich kleiner gebildet ist.
  • Das Halbleiterbauelement 100, wie es in 1a gezeigt ist, kann auf der Grundlage der folgenden Prozesse hergestellt werden. Nach dem Bereitstellen des Substrats 101 wird die Halbleiterschicht 102 darauf hergestellt, oder das Substrat 101 wird in einem Zustand erhalten, in welchem die Halbleiterschicht 102 die erforderliche Zusammensetzung und Eigenschaften aufweist, um darin und darauf entsprechende Transistorelemente herzustellen, etwa dem Transistor 150. Als nächstes wird die Isolationsstruktur 103 auf der Grundlage gut etablierter Techniken hergestellt, wozu moderne Photolithographieverfahren, anisotrope Ätztechniken, Abscheide- und Einebnungsprozesse gehören. Danach wird die Oberfläche der Halbleiterschicht 102, die darin eingebaut die jeweiligen Isolationsstrukturen 103 aufweist, behandelt, um einen optionale Schutzschicht 108 zu bilden, die in Form einer Oxidschicht und dergleichen vorgesehen sein kann. Nachfolgend wird die Implantationsmaske 107 auf Grundlage von Photolithographieverfahren hergestellt, wobei die Öffnung 107a so gestaltet ist, dass diese im Wesentlichen der Kanalbreite des betrachteten Transistors entspricht. Zu diesem Zweck werden im Wesentlichen die gleichen Lithographieanlagen eingesetzt, wie sei typischerweise zum Definieren von Gatelektroden über dem aktiven Gebiet 105 erforderlich sind, wobei beispielsweise entsprechende Lackstrukturelemente hergestellt werden, wie sie typischerweise zum Vorsehen einer Ätzmaske für Gateelektroden verwendet werden. Anschließend werden die entsprechenden Lackstrukturelemente in einem geeigneten Material eingebettet, etwa einem geeigneten Polymermaterial, Lackmaterial, und dergleichen und danach werden die jeweiligen Lackstrukturelemente selektiv entfernt, wodurch die Öffnung 107a erhalten wird. In anderen Fallen wird eine geeignet gestaltete Photolithographiemaske verwendet, in der die Öffnung 107a dann gemäß den konventionellen Photolithographieverfahren definiert wird. Als nächstes wird ein Ionenimplantationsprozess 109 ausgeführt, um die geeignete Ionensorte für das Definieren des Halbleitermaterials 106 an der spezifizierten Tiefe 106d mit lateralen Abmessungen einzuführen, die im Wesentlichen durch die Öffnung 107a bestimmt sind. Es sollte beachtet werden, dass der Ionenimplantationsprozess 109 mehrere einzelne Implantationsschritte beinhalten kann, um damit die gewünschte Konfiguration des Halbleitermaterials 106 und des Kanalgebiets 104 zu erhalten. Beispielsweise umfasst in einer anschaulichen Ausführungsform der Prozess 109 einen Amorphisierungsimplantationsschritt, um große Kristallschäden in dem freiliegenden Bereich der Halbleiterschicht 102 zu erzeugen, bevor die spezielle Ionensorte mit dem unterschiedlichen kovalenten Radius implantiert wird. Z. B. kann eine schwere inerte Sorte, etwa Xenon, und dergleichen, verwendet werden, um den freiliegenden Bereich der Halbleiterschicht 102 bis hinab zu einer gewünschten Tiefe im Wesentlichen zu amorphisie ren. Es sollte beachtet werden, dass in einer SOI-Konfiguration, d. h., wenn die Halbleiterschicht 102 vertikal durch eine vergrabene isolierende Schicht begrenzt ist, die Amorphisierungsimplantation tief in die Halbleiterschicht 102 reichen kann, aber dennoch ein gewisser Anteil des ursprünglichen Halbleitermaterials beibehalten wird, das dann als eine Wachstumsschablone während eines nachfolgenden Rekristallisierungsprozesses verwendet werden kann.
  • In anderen Fällen kann der Einbau der spezifizierten Ionensorte, etwa von Germanium, Zinn, Kohlenstoff und dergleichen, selbst bereits zu großen Kristallschäden führen, um damit einen im Wesentlichen amorphisierten Zustand des Materials 106 und des Kanalgebiets 104 zu erreichen. In anderen anschaulichen Ausführungsformen umfasst der Implantationsprozess einen Amorphisierungsimplantationsschritt auf der Grundlage der Basiskomponente der Halbleiterschicht 102, etwa Silizium, wenn ein siliziumbasiertes Material betrachtet wird, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, die Prozessparameter zum Erzeugen des gewünschten Maßes an Gitterschäden individuell einzustellen, ohne eine nicht gewünschte Atomsorte, etwa schwere inerte Atome, und dergleichen einzubauen, während in einem nachfolgenden Implantationsprozess die Prozessparameter so eingestellt werden, um die gewünschte Dosis und damit Konzentration der betrachteten Sorte zu erhalten. Es sollte auch beachtet werden, dass geeignete Prozessparameter, etwa Implantationsenergie und Dosis effizient auf der Grundlage von Simulationen, Experimenten, Erfahrung und dergleichen bestimmt werden können. Des weiteren wird in einigen anschaulichen Ausführungsformen, wenn die optionale Schutzschicht 108 vorgesehen ist, ein entsprechender Ätzprozess vor dem Implantationsprozess 109 durchgeführt, wenn die Wirkung der Schicht 108 als für das Ausführen des Implantationsprozesses 109 ungeeignet erachtet wird, während in anderen Fällen die Schicht 108 beibehalten wird.
  • 1b zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 100 nach dem Entfernen der Implantationsmaske 107 und während eines Ausheizprozesses zum Rekristallisieren der geschädigten Kristallstruktur des Halbleitermaterials 106 und des Kanalgebiets 104. Der Ausheizprozess 111 wird auf Grundlage gut etablierter Ausheizprozesse, etwa RTA (schnelles thermisches Ausheizen), oder mittels anderer Hochtemperaturprozesse mit Temperaturen im Bereich von 600 bis 1300 Grad C ausgeführt. In anderen Fällen werden zusätzlich oder alternativ moderne Ausheizverfahren, etwa lasergestützte oder blitzlichtgestützte Ausheizprozesse eingesetzt, wenn ein geringeres Ausmaß an Diffusion für das Halbleitermaterial 106 erforderlich ist. Somit kann abhängig von den Prozessparametern, die während des Ausheizprozesses 111 angewendet werden, die laterale und vertikale Abmessung des Halbleitermaterials 106 zunehmen, wodurch ein im Wesentlichen entspanntes Halbleitermaterial 106a gebildet wird, wobei jedoch die spezifizierte Tiefe 106d im Wesentlichen beibehalten wird. Wie zuvor erläutert ist, wird während des Ausheizprozesses 111 die Gitterstruktur in dem geschädigten Bereich wieder hergestellt, wobei die verbleibenden kristallinen Bereiche benachbart zu dem Halbleitermaterial 106 als eine Wachstumsschablone dienen. Somit kann auf Grund des Konzentrationsgradienten zumindest in der vertikalen Richtung in Bezug auf die spezifizierte Tiefe 106d in dem Material 106 die Rekristallisierung von unten nach oben stattfinden, wobei die zunehmende Konzentration zu einem graduellen Verlauf der Relaxation in dem Material 106a führt, d. h. das Material 106a nimmt im Wesentlichen eine Gitterkonstante an, die näherungsweise ihrer natürlichen Gitterkonstante entspricht, wobei dies in wesentlichen Bereichen der Fall ist, wobei diese Gitterkonstante auch von dem Halbleitermaterial in dem Kanalgebiet 104 angenommen werden kann, das damit entsprechend der natürlichen Gitterkonstante des Materials 106 rekristallisiert. Für ein germaniumbasiertes Material oder ein Material auf Zinnbasis, wird daher eine hohe Zugverformung 110 in dem Kanalgebiet 104 hervorgerufen.
  • 1c zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 100, wenn das Halbleitermaterial 106 eine Komponente mit einem kleineren kovalenten Radius im Vergleich zu Siliziummaterial der Halbleiterschicht 102 aufweist. In diesem Falle wird eine hohe kompressive Verformung 110c in dem Kanalgebiet 104 hervorgerufen. Beispielsweise kann das Halbleitermaterial 106a Kohlenstoff mit einer Konzentration von 0,1 bis 1,0% an der Stelle der maximalen Konzentration, d. h. an der spezifizierten Tiefe 106d aufweisen.
  • Danach wird die weitere Bearbeitung auf der Grundlage gut etablierter Prozesstechniken fortgesetzt, wobei bei Bedarf zusätzliche verformungsinduzierende Mechanismen für den Transistor 150 vorgesehen werden können, etwa ein eingebettetes verformtes Halbleitermaterial, etwa Silizium/Germanium, Silizium/Zinn, Silizium/Germanium/Zinn, wenn p-Kanaltransistoren betrachtet werden, wobei in diesem Falle das Halbleitermaterial 106a so konfiguriert sein kann, wie in 1c gezeigt ist.
  • 1c zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 100, wobei der Transistor 150 sich in einem fortgeschrittenen Herstellungsstadium befindet. Wie gezeigt, umfasst der Transistor 150 eine Gateelektrode 112, die beispielsweise aus Polysilizium aufgebaut sein kann, oder auch aus einem anderen geeigneten Gateelektrodenmaterial, das auf der Gateisolationsschicht 113 gebildet ist, die wiederum die Gateelektrode 112 von dem Kanalgebiet 104 trennt. Des weiteren ist eine Seitenwandabstandshalterstruktur 114 an den Seitenwänden der Gateelektrode 112 entsprechend den Prozesserfordernissen ausgebildet, um jeweilige Drain- und Sourcegebiete 115 gemäß einem gewünschten lateralen und vertikalen Dotierstoffprofil zu definieren.
  • Der Transistor 150 kann in der gezeigten Form auf der Grundlage gut etablierter Techniken hergestellt werden, wozu die Herstellung der Gateisolationsschicht 113 und das Strukturierern der Gateelektrode 112 gemäß gut etablierter Photolithographieverfahren und anspruchsvolle Ätztechniken gehört, wobei, wie zuvor erläutert ist, in einigen Fällen im Wesentlichen die gleichen Lithographiemasken eingesetzt werden können, wie sie zuvor zum Definieren der Öffnung 107a eingesetzt wurden. Danach werden die Drain- und Sourcegebiete 115 auf der Grundlage von Ionenimplantation in Verbindung mit jeweiligen Abstandselementen der Struktur 114 nach Bedarf im Hinblick auf die Bauteileigenschaften gebildet. Es sollte beachtet werden, dass eine geeignete Halbleiterlegierung in die Drain- und Sourcegebiete 115 eingebaut werden kann, wie dies zuvor erläutert ist, wenn eine zusätzliche verformungsinduzierende Quelle gewünscht ist. Nach dem Einbau der geeigneten Dotierstoffsorte der Drain- und Sourcegebiete 115 werden entsprechende Ausheizprozesse ausgeführt, um die Dotierstoffe zu aktivieren und die durch die Implantation hervorgerufenen Schäden zu rekristallisieren. In einigen anschaulichen Ausführungsformen wird der Ausheizprozess 111 (siehe 1b) in der frühen Fertigungsphase, die in 1b gezeigt ist, weggelassen, und wird in den Ausheizprozess zum Aktivieren der Dotierstoffe und zum Rekristallisieren der Drain- und Sourcegebiete 115 eingebunden oder stellt einen Teil davon dar, wenn der im Wesentlichen amorphisierte Zustand des Kanalgebiets 104 mit entsprechenden Prozessen zur Herstellung der Gateisolationsschicht 113 kompatibel ist. Danach können Metallsilizidgebiete bei Bedarf in den Drain- und Sourcegebieten 115 und der Gateelektrode 112 auf der Grundlage gut etablierter Techniken hergestellt werden. Anschließend kann ein stark verspanntes dielektrisches Material über dem Transistor 150 gebildet werden, das in dem vorliegenden Beispiel eine hohe innere Zugverspannung aufweist, um damit die Zugverformung 110t in dem Kanalgebiet 104 weiter zu erhöhen.
  • Folglich kann der Transistor 150 mit einem internen verformungsinduzierenden Mechanismus geschaffen werden, wobei dessen Quelle, d. h. das Material 106a, nahe an dem Kanalgebiet 104 angeordnet ist, wodurch ein hohes Maß an innerer Verformung 110t, 110s geschaffen wird, und wobei selbst moderat geringe Konzentrationen der Implantationssorten, etwa von Germanium, Zinn, Kohlenstoff, und dergleichen ausreichend sind, um einen gewünschten hohen Verformungspegel zu erhalten. Auf Grund der Natur des Implantationsprozesses 109 wird ein hohes Maß an Flexibilität im Hinblick auf das Verwenden unterschiedlicher Sorten und das geeignete Positionieren des Halbleitermaterials 106 innerhalb des aktiven Gebiets 105 bereitgestellt. Ferner kann eine unerwünschte Modifizierung nachfolgender Prozesse vermieden werden, wodurch nicht in unerwünschter Weise zur Gesamtprozesskomplexität beigetragen wird.
  • 1e zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 100 gemäß weiterer anschaulicher Ausführungsformen, wobei während des Implantationsprozesses 109 zumindest eine weitere Sorte in die Halbleiterschicht 102 eingeführt wird, um damit ein zweites Halbleitermaterial 106b innerhalb des Kanalgebiets 104 zu bilden. Das Halbleitermaterial 106b besitzt darin eingebaut eine atomare Sorte, die die gleiche Wertigkeit wie das Basismaterial, etwa Silizium, aufweist, jedoch einen unterschiedlichen kovalenten Radius besitzt und einen geringeren kovalenten Radius aufweisen kann, wenn eine hohe Zugverformung zu erzeugen ist, und einen größeren kovalenten Radius aufweisen kann, wenn eine größere kompressive Verformung zu erzeugen ist. Die weitere Sorte zur Herstellung des Halbleitermaterials 106b kann durch den Ionenimlantationsprozess 109 auf der Grundlage entsprechend ausgewählter Prozessparameter eingeführt werden, um damit das Konzentrationsmaximum an einer kleineren Tiefe anzuordnen, um somit einen deutlichen Überlapp der Materialien 106 und 106b zu vermeiden. Jedoch kann in anderen Fällen das Material 106b an einer beliebigen gewünschten Tiefe angeordnet werden, wenn das resultierende vertikale Konzentrationsprofil zum Einstellen der Verformungsbedingungen während und nach dem Ausheizprozess erforderlich ist. Geeignete Prozessparameter können effizient auf der Grundlage von Simulation, Erfahrung und Experiment ermittelt werden.
  • 1f zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 100 während des Ausheizprozesses 111, wobei die im Wesentlichen amorphisierten Bereiche rekristallisiert werden, und wobei abhängig von den Prozessparametern ein gewisses Maß an Diffusion auftreten kann und die Gesamtabmessungen der Gebiete ändern kann, die durch das Halbleitermaterial 106b und 106a definiert sind. Beispielsweise kann im Hinblick auf das Vermeiden unerwünschter Gitterdefekte ein moderat kleiner Konzentrationsgradient zwischen den Gebieten 106a, 106b erzeugt werden, wobei sogar ein im Wesentlichen „undotiertes Siliziummaterial" dazwischen ausgebildet sein kann. Wie jedoch zuvor erläutert ist, kann auf Grund der Natur des Implantationsprozesses und durch geeignetes Auswählen von Prozessparametern für den Ausheizprozess 111 eine nahezu beliebige gewünschte Konfiguration für den Übergang zwischen den Gebieten 106a, 106b erhalten werden. Somit kann beim Rekristallisieren eine noch größere Gitterfehlanpassung zwischen den Gebieten 106a und dem Kanalgebiet 104, dass das Gebiet 106 enthält, erreicht werden, so dass die entsprechende Verformung darin noch weiter erhöht werden kann. Die Konzentration in dem Kanalgebiet 104, d. h. das Gebiet 106, kann ebenfalls im Hinblick auf eine Modifizierung der elektronischen Eigenschaften, die durch zusätzliche Komponente, etwa Kohlenstoff, und dergleichen hervorgerufen wird, ausgewählt werden, um damit auch Bandlückenenergien und dergleichen im Hinblick auf den Transistorleistungszugewinn einzustellen. Selbst für moderat geringe Konzentrationen in dem Gebiet 106b kann dennoch eine deutlich höhere Gesamtverformung geschaffen werden. Somit können die Verformung und die elektronischen Eigenschaften des Kanalgebiets 104 individuell für jeden Transistor 150 eingestellt werden, wodurch ein hohes Maß an Flexibilität bei der Gestaltung der Transistoreigenschaften erreicht wird, ohne dass im Wesentlichen die Eigenschaften anderer Transistorbauelemente negativ beeinflusst werden.
  • Mit Bezug zu den 2a bis 2d werden nunmehr weitere anschauliche Ausführungsformen beschrieben, in denen unterschiedliche Arten von Transistoren individuell ein geeignetes Implantationsgebiet zum Erzeugen einer entsprechenden Verformung in dem Kanalgebiet erhalten.
  • 2a zeigt schematisch eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelements 200 mit einem Substrat 201, auf dem eine Halbleiterschicht 202 ausgebildet ist, etwa eine siliziumbasierte Halbleiterschicht. Des weiteren ist in der gezeigten Ausführungsform eine vergrabene isolierende Schicht 201a zwischen dem Substrat 201 und der Halbleiterschicht 202 vorgesehen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass, wie zuvor erläutert ist, die vergrabene isolierende Schicht 201a in anderen Fällen weggelassen werden kann, wenn eine Vollsubstratarchitektur betrachtet wird. Die Halbleiterschicht 202 umfasst darin entsprechende Isolationsstrukturen 203, um damit ein erste aktives Gebiet 205a für einen ersten Transistor 250a und ein zweites aktives Gebiet 205b für einen zweiten Transistor 250b zu definieren. Des weiteren ist eine Implantationsmaske 207, etwa eine Lackmaske, über dem ersten und dem zweiten aktiven Gebiet 205a, 205b so gebildet, dass das zweite Gebiet 205b bedeckt ist, während ein Teil des ersten aktiven Gebiets 205a freiliegt, wobei dieser Bereich im Wesentlichen einem Kanalgebiet des ersten Transistors 250a entspricht. Im Hinblick auf die bislang beschriebenen Komponenten gelten die gleichen Kriterien, wie sie zuvor mit Bezug zu dem Bauelement 100 beschrieben sind. Daher wird eine weitere Erläuterung im Hinblick auf die Eigenschaften dieser Strukturelemente und Prozesse zur Herstellung dieser Elemente hier weggelassen.
  • Auf der Grundlage der Öffnung 207a wird ein Implantationsprozess 209 ausgeführt, um eine gewünschte Sorte an einer spezifizierten Tiefe anzuordnen, wie dies zuvor mit Bezug zu dem Bauelement 100 beschrieben ist. Wenn beispielsweise selektiv das Leistungsverhalten des Transistors 250a zu verbessern ist, wird eine geeignete Atomsorte eingebaut, um damit eine kompressive Verformung oder Zugverformung zu erhalten. Beispielsweise kann der erste Transistor 250a einen n-Kanaltransistor repräsentieren und somit wird eine Sorte mit einem größeren kovalenten Radius, etwa Germanium, Zinn, und dergleichen, während des Implantationsprozesses 209 eingebaut. Wie zuvor erläutert ist, kann der Prozess 209 auch einen Voramorphisierungsimplantationsschritt auf der Grundlage einer geeigneten Implantationssorte, wie sie zuvor erläutert ist, enthalten.
  • 2b zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 200 während des Implantationsprozesses 209 und während dem Entfernen der Lackmaske 207. Folglich ist ein im Wesentlichen amorphes Gebiet 206 in dem aktiven Gebiet 205a an einer spezifizierten Tiefe, die durch die Implantationsparameter definiert ist, angeordnet, während eine horizontale Position im Wesentlichen durch die Lackmaske 207 definiert ist, wie dies zuvor erläutert ist. Folglich wird ein entsprechender verformungsinduzierende Mechanismus selektiv in dem ersten Transistor 250a vorgesehen. In anderen anschaulichen Ausführungsformen (nicht gezeigt) wird ein entsprechender verformungsinduzierender Mechanismus in dem Transistor 250b vorgesehen oder dieser wird in beiden Transistoren 250a, 250b vorgesehen. In diesem Falle erhält das Halbleiterbauelement 200, wie es in 2b gezeigt ist, eine weitere Lackmaske (nicht gezeigt), um damit einen Teil des zweiten Transistors 250b für einen weiteren Implantationsprozess freizulegen, um somit eine geeignete Sorte zum Hervorrufen einer gewünschten Art an Verformung in dem Transistor 250b einzubauen.
  • 2c zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 200 während eines Ausheizprozesses 211 zum Rekristallisieren der im Wesentlichen amorphisierten Bereiche in dem aktiven Gebiet 205a, wodurch eine gewünschte Art an Verformung in dem Kanalgebiet 204 hervorgerufen wird, die eine Zugverformung sein kann, wenn das Gebiet 206 Germanium, Zinn, und dergleichen aufweist. In anderen anschaulichen Ausführungsformen wird, wenn der zweite Transistor 250b, falls darin eingebaut, ein entsprechendes verformungsinduzierendes Halbleitermaterial aufweist, der Ausheizprozess 211 nach dem jeweiligen Implantationsprozess ausgeführt, um damit das erste und das zweite aktive Gebiet 205a, 205b in einem gemeinsamen Ausheizprozess zu rekristallisieren.
  • Danach kann die weitere Bearbeitung auf der Grundlage gut etablierter Prozesstechniken fortgesetzt werden, wobei beispielsweise zusätzliche verformungsinduzierende Mechanismen eingesetzt werden können, etwa ein eingebettetes verformtes Halbleitermaterial und dergleichen, wie dies zuvor erläutert ist. Wenn beispielsweise der zweite Transistor 250b einen p-Kanaltransistor repräsentiert, können Drain- und Sourcebereiche davon selektiv abgesenkt bzw. vertieft und mittels eines selektiven epitaktischen Wachstumsprozesses unter Anwendung einer Silizium/Germain-Halbleiterlegierung wieder gefüllt werden, um eine entsprechende kompressive Verspannung in dem Kanalgebiet des Transistors 250b hervorzurufen. Wenn in ähnlicher Weis ein zusätzlicher verformungsinduzierender Mechanismus in dem ersten Transistor 250a gewünscht ist, wird ein Silizium/Kohlenstoffmaterial in den jeweiligen Drain- und Source-Bereichen gebildet, woraus sich eine zusätzliche Zugverformung in dem Kanalgebiet ergibt. Danach wird die weitere Bearbeitung fortgesetzt, wie dies zuvor mit Bezug zu dem Bauelement 100 beschrieben ist.
  • 2d zeigt schematisch das Halbleiterbauelement 200 in einer fortgeschrittenen Fertigungsphase, wobei die jeweiligen Transistoren 250a, 250b eine Gateelektrodenstruktur 212 aufweisen, die auf einer Gateisolationsschicht 213 gebildet ist, die wiederum die Gatelektrode 212 von den jeweiligen Kanalgebieten 204 trennt, wobei in der gezeigten Ausführungsform das verformte Kanalgebiet in dem ersten Transistor 250a liegt, während der zweite Transistor ein im Wesentlichen nicht verformtes Kanalgebiet 204 aufweist. Ferner können die jeweiligen Seitenwandabstandshalterstruktur 214 an Seitenwänden der Gateelektrode 212 ausgebildet sein, und Drain- und Sourcegebiete 215 sind in den aktiven Gebieten 205a, 205b gebildet. Wie gezeigt, ist das verformungsinduzierende Halbleitermaterial 206b in einigen anschaulichen Ausführungsformen von den jeweiligen Drain- und Sourcegebieten 215 beabstandet, wodurch im Wesentlichen die gleichen elektronischen Eigenschaften an den jeweiligen pn-Übergängen im Vergleich zu einem konventionellen Bauelement geschaffen werden, wobei dennoch für die größere Verformung in dem Kanalgebiet 204 gesorgt wird. In anderen Fällen besitzt das Halbleitermaterial 206 eine gewisse Überlappung mit den Drain- und Sourcegebieten 215, wenn dies als geeignet erachtet wird.
  • Es sollte beachtet werden, dass der erste und der zweite Transistor 250a, 250b Transistoren unterschiedlicher Leitfähigkeitsart repräsentieren können, wobei einer der Transistoren einen zusätzlichen verformungsinduzierenden Mechanismus erhalten kann, der durch das Material 206 geschaffen wird, während in anderen Fällen beide Transistoren ein entsprechendes verformungsinduzierendes Material aufweisen, das unter dem jeweiligen Kanalgebiet positioniert ist. In noch anderen Fällen repräsentieren die Transistoren 250a, 250b Bauelemente in unterschiedlichen Bauteilbereichen, etwa einem CPU-Kern und einem Speicherbereich, und dergleichen, wobei die hierin offenbarte Technik, die auf einem Implantationsprozess beruht, ein hohes Maß an Flexibilität beim geeigneten Gestalten des entsprechenden verformungsinduzierenden Mechanismus bietet. Zum Beispiel kann die Größe, die Position und die Konzentration in den jeweiligen Gebieten 106, 206 effizient entsprechend den Bauteilerfordernissen modifiziert werden.
  • Es gilt also: Die vorliegende Erfindung bietet eine effiziente Technik zum Positionieren eines verformungsinduzierenden Halbleitermaterials unter einem Kanalgebiet entsprechender Transistorelemente durch Ionenimplantation während einer geeigneten Fertigungsphase, ohne dass im Wesentlichen andere Transistorarten und der nachfolgende Fertigungsprozess negativ beeinflusst werden. Zum Beispiel kann durch Einbau eines Germaniummaterials oder eines Zinnmaterials in ein aktives Gebiet auf Siliziumbasis eines n-Kanaltransistors eine hohe Zugverformung in dem entsprechenden Kanalgebiet erzeugt werden. In ähnlicher Weise kann das Leistungsverhalten von p-Kanaltransistoren gesteigert werden, indem ein geeignetes Material, etwa Kohlenstoff, eingebaut wird, wobei beide Strategien effizient in geeigneter Weise kombiniert werden können, um individuell de Leistungszuwachs von Transistoren einzustellen. In einigen anschaulichen Ausführungsformen werden unterschiedliche Arten von Halbleitersorten der gleichen Wertigkeit und unterschiedlicher kovalenter Radien in die jeweiligen Kanalgebiete eingebaut, um den verformungsinduzierenden Mechanismus noch weiter zu verbessern und möglicherweise die elektronischen Eigenschaften der Kanalgebiete einzustellen.
  • Weitere Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann angesichts dieser Beschreibung offenkundig. Daher ist diese Beschreibung als lediglich anschaulich und für die Zwecke gedacht, dem Fachmann die allgemeine Art und Weise des Ausführens der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln. Selbstverständlich sind die hierin gezeigten und beschriebenen Formen als die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zu betrachten.

Claims (22)

  1. Verfahren mit: Bilden einer Implantationsmaske über einer siliziumbasierten Schicht, wobei die Implantationsmaske einen Bereich der siliziumbasierten Schicht benachbart zu dem Kanalgebiet eines Transistors, der in und über der siliziumbasierten Schicht zu bilden ist, bedeckt; Implantieren einer ersten Ionensorte in die siliziumbasierte Schicht bis zu einer spezifizierten ersten Tiefe, während eine reduzierte Konzentration der ersten Ionensorte an einem Oberflächenbereich der siliziumbasierten Schicht beibehalten wird, und wobei die erste Ionensorte die gleiche Wertigkeit aber einen anderen kovalenten Radius im Vergleich zu Silizium aufweist; Ausführen eines Ausheizprozesses zur Rekristallisierung der siliziumbasierten Schicht nach dem Implantieren der ersten Ionensorte, um ein verformtes siliziumbasiertes Material in der Nähe des Oberflächenbereichs zu bilden; und Bilden einer Gateelektrodenstruktur über der siliziumbasierten Schicht, um ein Kanalgebiet zu definieren, das das verformte siliziumbasierte Material enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Ausführen eines Implantationsprozesses, der so gestaltet ist, dass Gitterschäden in einem freiliegenden Bereich der siliziumbasierten Schicht vor dem Implantieren der ersten Ionensorte erzeugt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Transistor einen n-Kanaltransistor repräsentiert und wobei die erste Ionensorte einen größeren kovalenten Radius als Silizium aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Ionensorte Germanium umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Ionensorte Zinn aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Transistor einen p-Kanaltransistor repräsentiert und die erste Ionensorte einen kleineren kovalenten Radius als Silizium aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Ionensorte Kohlenstoff aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Implantationsmaske einen Teil eines Bereichs der siliziumbasierten Schicht bedeckt, der Drain- und Sourcegebiete des Transistors entspricht.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Bilden einer Isolationsstruktur vor dem Implantieren der ersten Ionensorte umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Implantieren einer zweiten Ionensorte bis zu einer spezifizierten zweiten Tiefe in der siliziumbasierten Schicht, wobei die spezifizierte zweite Tiefe geringer ist als die spezifizierte erste Tiefe und wobei die zweite Ionensorte die gleiche Wertigkeit wie Silizium besitzt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein kovalenter Radius der zweiten Ionensorte kleiner ist als der kovalente Radius von Silizium.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Implantationsmaske einen Teil der siliziumbasierten Schicht bedeckt, der einem zweiten Transistor entspricht.
  13. Verfahren mit: Bilden einer Implantationsmaske über einem ersten Transistorgebiet und einen zweiten Transistorgebiet einer Halbleiterschicht, wobei die Implantationsmaske das zweite Transistorgebiet und einen Bereich des ersten Transistorgebiets bedeckt; Ausführen eines Implantationsprozesses zum Einführen einer ersten Sorte in einem freiliegenden Bereich des ersten Transistorgebiets, wobei die erste Sorte einen anderen kovalenten Radius und die gleiche Wertigkeit wie ein Halbleiterbasismaterial der Halbleiterschicht aufweist; Ausführen eines Ausheizprozesses zum Rekristallisieren einer Gitterstruktur in dem ersten Transistorgebiet, um ein verformtes Halbleitermaterial in der Nähe eines Oberflächenbereichs des freiliegenden Bereichs des ersten Transistorgebiets zu bilden; und Bilden eines ersten Transistors in und über dem ersten Transistorgebiet und eines zweiten Transistors in und über dem zweiten Transistorgebiet.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst: Ausführen eines Voramorphisierungsimplantationsprozesses zur Erzeugung von Gitterschäden in dem freiliegenden Bereich des ersten Transistorgebiets vor dem Ausführen des Implantationsprozesses.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Voramorphisierungsimplantationsprozess auf der Grundlage der Implantationsmaske ausgeführt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Sorte einen größeren kovalenten Radius im Vergleich zu dem Basismaterial der Halbleiterschicht aufweist.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Basismaterial Silizium aufweist und wobei die erste Sorte Germanium und/oder Zinn (Sn) aufweist.
  18. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst: Einführen einer zweiten Sorte mit der gleichen Wertigkeit wie das Basismaterial jedoch mit einem kovalenten Radius, der sich von einem kovalenten Radius der ersten Sorte und des Basismaterials unterscheidet.
  19. Halbleiterbauelement mit: einem ersten Transistor mit einem verformten Kanalgebiet, das an einer Grenzfläche angeordnet ist, die durch eine Gateisolationsschicht und eine Halbleiterschicht gebildet ist; und einem verformungsinduzierenden Gebiet, das unter dem Kanalgebiet und benachbart zu Drain- und Sourcegebieten des ersten Transistors angeordnet ist, wobei das verformungsinduzierende Gebiet ein im Wesentlichen entspanntes Halbleitermaterial aufweist.
  20. Halbleiterbauelement nach Anspruch 19, wobei das verformungsinduzierende Gebiet Germanium und/oder Zinn aufweist, wobei der erste Transistor einen n-Kanaltransistor repräsentiert.
  21. Halbleiterbauelement nach Anspruch 20, das ferner einen zweiten Transistor aufweist, der ein verformtes Halbleitermaterial in dessen Drain- und Sourcegebieten aufweist.
  22. Halbleiterbauelement nach Anspruch 19, wobei das Kanalgebiet Silizium und Kohlenstoff aufweist.
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