TWI302740B - A method of preparing a vertical channel of a field effect transistor, a field effect transistor using the method and a method of preparing an inverter made of a field effect transistor with a vertical channel, an inverter using the method - Google Patents
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Description
1302740 九、發明說明： 貧修(奶正替換頁丨 ’ 15 9 50*u——一, ,,—•…—) 97年5月28日修正-替換頁 【相關申請之交互參照】 本申凊更父互參照附呈之Q· 〇Uyang及jack 〇· Chu(本案 發明人）的美國專利申請號10/463038 (代理人案號 YOR920030140US1)，標題為「超可縮放高速異質接面垂直 N-通道金屬絕緣體半導體電晶體及其方法(ultra ScalaWe ffigh Speed Heterojunction Vertical N-Channel MISFETs and Methods Thereof)」。其針對垂直n型通道金屬絕緣體半導體場效電晶 體’於此納入作為參考，並讓渡與本案受讓人。 本申請更交互參照附呈之Q. Ouyang及Jack 0· Chu(本案 發明人）的美國專利申請號10/462933 (代理人案號 YOR920030141US1)，標題為「二維帶隙工程實現之高速橫向 異質接面金屬絕緣體半導體場效電晶體及其方法(High Speed
Lateral Heterojunction MISFETs Realized by 2-dimensional
Bandgap Engineering and Methods thereof)」。其針對樺向異質接 面金屬絕緣體半導體場效電晶體，於此納入作為參考，並讓渡 與本案受讓人。 夕' 又 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體電晶體，且更特別地，關於金屬絕緣 體半導體場效電晶體（MISFET)。此金屬絕緣體半導體場效電 晶體由一導電通道及一異質接面組成。此導電通道於電流方向 沒有異質能障(hetero-barrier)，此異質接面位於電晶體的源級 極與體極（body)(主體bulk)間。 1302740 【先前技術】 日修(雖替換頁 ϋ*---— 97年5月28日修正-替換頁 、矽金氧半場效電晶體的改變尺寸已成半導體業的主要挑 戰。當元件尺寸縮小到奈米等級，要減少某些不希望的物理效 應時，傳統技術開始不管用。例如，防擊穿（anti_punchthr〇ugh， APT)或環型佈植（haloimplantati〇n)慣用於減少短通道效應 (short-channel effects，SCE)。然而由於溫度加強擴散很^ 達到陡峭的摻雜分佈。並且這些高度摻雜的通道或環型佈植 (pocket implant)區域使接面電容及帶至帶穿隧（band_t〇_band tunneling)增加。於s· Thompson等人的「金氧半尺寸變化： 21 世紀的電晶體挑戰(MOS scaling·· transistor challenges for the 21st century)」Intel Technology Journal，Q3, 1998 中，已顯示對 給疋技術而吕’通道工程（channel engineering)只能減少電 路閘極延遲大約10%。且其無法在閘極氧化物與源/汲極接面 深度尺寸變化提供的世代之後，提供通道長度尺寸變化的世 代0 藉由帶隙工程，於元件設計中一個重要的自由度可被提 供。藉分子束蟲晶（molecular beam epitaxy，MBE)成長高品 質拉伸應變（tensile strained)矽/矽鍺（siGe)與壓縮應變 (compressively strained)石夕鍺/石夕異質結構、不同類型的化學 氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD)、及/或離子佈植， 容許將帶隙工程概念納入成熟的矽科技。 帶隙工程已被用來實現不同類型的異質接面場效電晶體 (HFET)。最廣泛被研究的是調摻場效電晶體（modulation doped field effect transistor ’ MODFETs )，其中量子井被用來將 1302740 I 5. 28 i午丨S親. L案號.:·概棚gQ—— 97年5月28日修正-替^胃 載子限制在輕摻雜半導體中（見κ· Ismail的「矽/石夕鍺高速場 效電晶體(Si/SiGe High-Speed Field-Effect Transistors)」，IEDM，
Tech· Dig·，ρ· 509-512, 1995)。由於雜質散射減少、埋式通道 (buriedchannel)中的表面粗糙散射減少、與所使用異質材料 系統有關的應變導致移動率（m〇biHty)增加（如果有），都可 達成較高載子移動率。衍生自相同概念，不同形式的異質結構 互補金氧半元件也被提出與研究（見M· A· Araistong等人的 「矽/矽鍺異質接面互補金氧半電晶體之設計(Design of Si/SiGe Heterojunction Complementary Metal-Oxide
Semiconductor Transistors) j^IEDM Tech. Dig., p. 761-764, 1995； S. Imai等人的「矽-石夕鍺半導體元件及其製造方法(別&仏
Semiconductor Device and Method of Fabricating the Same)」，美 國專利號5,847,419及Μ· Kubo等人的「以矽-鍺-碳化合物半 導體層形成HCMOS元件的方法(Meth〇(i of F_ing hCM〇S Devices with Silicon-Germanium- carbon compound Semiconductor Layer)」’美國專利號 6，19〇 975,触 2〇, 2〇〇1 )。 攻些70件的伽錄高载子移鮮，而致高鶴電流與高速。 然而，這些平面元件中仍有兩個主要問題：元件尺寸變化及短 通道效應之控制。 一平面場效電晶體元件中，通道長度受限於微影技術。假如 ^件，直形式製作，其中通道長度只決定於蟲晶技術，此問 題y解决❿源//及極中的石朋和石舞的擴散，可藉於源/汲極中引 入薄=GeC層輯超可驗之垂直電㈣來減少。此如γ· 等人的具SlGeC源極-波極的25奈米p通道垂直金氧
❼文見曰曰體(25-nm P-Channel vertical MOSFETs with SiGeC 8 1302740 „ 案號:93115950 97年5月28日修ιέ-替換頁 source-drains)」，IEEE，Electron Device Letters，vol. 20, no· 6, 1999，及H· Rucker等人的「碳摻雜的矽與矽鍺中的摻雜質擴 散·物理模型與貫驗驗證(Dopant diffusion in C-doped Si and SiGe: physical model and experimental verification)」，IEDM， Technical Digest, p 345-8, 1999 所示。 關於短通道效應，絕緣層上矽（silicolM)n-insulator，SOI) 被用來控制短通道效應’而非極陡λ肖的退通道分佈（retr〇graded channel profiles)與極淺的源/汲極接面。然而單只絕緣層上矽 無法完全去除短通道效應，此外，絕緣層上石夕固有的問題是浮 體效應（floating body effect)。另一個減少短通道效應的方法 是在源/體極接面有一個内建能障，尤其是能障高度無關於所 加偏壓的能IV。由異質接面提供的帶偏移（band 〇ffset)在此 情況非常適合。於S· Hareland等人的「減少深次微米金氧半 場效電晶體中的擊穿電流與擴大金氧半場效電晶體尺寸變化 的新結構性方法（New structural approach for redueiug punchthrough current in deep subsemiconductor MOSFETs and extending MOSFET scaling) j 5 IEEE Electronics Letters, vol. 29? no· 21，pp· 1894-1896, October 1993，以及X· D· Chen 等人的「源 />及極與通道間具有異質接面的垂直p型金氧半場效電晶體 (Vertical P-MOSFETS with heterojunction between source/drain and channel)」，Device Research Conference，Denver，June 2000，異質接面金氧半場效電晶體（HJM〇SFET)被提出與研 究。 ^ 一 p通道/η通道、互補垂直金屬絕緣體半導體場效電晶體 Ι3Ό2740
军^另2%修(楚ji替換頁I 案號:·931159ϋθ~~~~—一」 97年5月28曰修正·替換頁 元件’與此種元件於動怨隨機存取記憶體（dynamic random accessmemory’DRAM)中的特定應用，被描述於美國專利號 5,920,088、6,207,977、5,963,800 與 5,914,504。異質接面被用 於垂直元件的源極/通道接面。即使非常短的通道都可做到， 且短通道效應可減少，這樣的元件結構仍有大缺點。在關閉狀 態（即閘極偏壓為0，汲極偏壓為高），異質能障對減少汲極 引致能障降低（drain-induced barrier lowering，DIBL )、主體擊 穿（bulkpunchthrough)有用，因此對減少關閉狀態漏電流有 用。然而在開狀悲（即閘極與〉及極偏壓為高）時，此内建異質 能障對驅動電流有害。這是因為源極/通道接面的異質能障嚴 重阻擔載子從源極入通道的熱發射（thermal emission)。載子 注入的唯一方法是橫越能障的量子力學穿隧，而這成為通道中 傳輸的瓶頸。因為強烈的表面粗链度散射（surface scattering)，這些文獻所提到在通道中橫越能障後，所謂的衝 擊傳輸（ballistictransport)並不會發生。因此這樣的元件中的 驅動電流嚴重減少。此外，此種元件一部分的源極（靠近通道 的）未摻雜’驅動電流會因源極的高串聯電阻進一步減少。 Q· Ouyang荨人於「新穎p金氧半場效電晶體中的二維帶隙工 程（Two-Dimensional Bandgap Engineering in Novel pMOSFETs)」，SISPAD，Seattle September 2000 中，以及乂〇
Chen等人於「於源/汲極與通道間具異質接面的垂直p金氧半 場效電晶體(Vertical P-MOSEFTS with heterojunction between source/drain and channel) Device Research Conference, Denver, June2(K)0中，有詳細研究。 最近一橫向、高移動率、埋式p型通道異質接面電晶體 1302740 才1修(釣正替換1:: ί__§〇*"*———，一， —i 97^5月28日修正-替換頁 (HMHJT)於美國專利號6,319,799B1中被Q. Ouyang等人提 出。詳細的模擬研究已由Q· 〇uyang等人執行，於「具較小短 通道效應與較佳驅動電流的新穎矽/石夕鍺異質接面p型金氧半 場效電晶體(A Novel Si/SiGe heterojimetion pMOSFET with Reduced Short Channel Effects and Enhanced Drive Current)」， IEEE Transactions on Electron Devices，47(10)，2000 中。此外， Q· Ouyang等人於「驅動電流加強以及短通道效應與浮體效應 減少之新穎垂直p型金氧半場效電晶體之製作(Fabricati〇n 〇f a Novel Vertical pMOSFET with Enhanced Drive Current and Reduced Short-Channel Effects and Floating Body Effects) j VLSI Symposium，Kyoto, June 2001中，此種元件已用垂直結構 實施。此情形中，矽上壓縮應變矽鍺被用來實作高性能p型金 氧半場效電晶體。然而這種元件通道長度的尺寸變化仍受限於 從源/没極入通道的硼擴散。此外，不管埋式通道中有較高的 移動率，埋式通道的跨導（transconductance)相較一表面通道 可被減少，因為閘極電容減少。本發明處理這些問題，並提供 P型金氧半場效電晶體的新結構。最後，本發明揭露垂直高性 能互補金屬絕緣體半導體場效電晶體。 美國專利號5,285,088描述一「南電子移動率電晶體(j^Qgh Electron Mobility Transistor)」。此元件具有一對半導體層供作 源/没極電極，由一多晶石夕鍺層與一多晶石夕層組成，以在主動 區（active area)上方形成一部份突出（projected)的「懸垂形 (overhanging-shape)」。此情況下，源/；：及極與閘極為自行對準 的（self-aligned)。然而其係一平面結構且仍受短通道效應影 響。 一 11 1302740 I卓ϋ修衛正替換頁丨 97年5月28日修正-替換頁 【發明内容】 本叙明的一目的在提供具有極佳性能與尺寸變化性的元 件結構。藉由使用二維帶隙工程，傳統砍科技的取捨可被避 免’且驅動電流與漏電流可獨立地被最佳化。因此可同時達到 非常高的驅動電流及優越的關閉（tum_〇ff)特性。此外，在這 樣的?件帽短通道效應的抑制，更容許金氧半場效電晶體科 技連續且更積極的尺寸變化。 本發明以不同實施例敘述具有這些優點的垂直p型通道 與垂直互補金屬絕緣體半導體場效電晶體結構。本發明的另一 面向是這些元件練程整合。本發明描述的元件在電晶體的源 極和體極間具有至少-個異質鱗，然而在通道中，沿電流方 向沒，質能障。由於源極接面的異質能障，沒極引致能^降 低被實質上齡了，·，次臨界聽（su碗eshQidswing) 與關閉狀祕電流（〇ff_stateleakage)被減少。同時，既然通 道中沒有異質能障，電料被量子力學_ (qua^m me^hamcal tunneling)限制。因此，有了這些元件可以達到 很高的開/關比（on/off rati0)。這些元件在高速、低漏電及低 功率應用中極佳’如DRAM、膝上型電腦、及無線通訊。· 任何具適當帶偏移的異質材料系統可被用來實現此元1 概念’例如秒為基礎或是m_v材料系統。既然梦科技 熟，石夕為基翻㈣是經濟上最可行與最具則丨力的於) 盤金屬絕緣體半導體場效電晶體，⑪上的壓縮應變石夕錯; SxGeC對電洞而言具適當帶偏移。要實施互補金屬絕緣 12 1302740
ί Ο. ^ ΰ / I I年月日修(慰土替換葡 ^rg3TT5S5〇----------------—… 97年5月28日修正-替換頁 體場效電晶體，有兩種選擇或是兩種類型的矽為基礎的異質結 構可用於η型金屬絕緣體半導體場效電晶體，因為它們對電子 而口具有適當帶偏移。一種是在鬆弛（relaxed)石夕錯緩衝層上 的壓縮應變矽或矽鍺，另一種是矽上的拉伸應變Si^-yGexCy。 母異質結構設計中，通道可為表面通道或埋式量子井通道。 •載子移動率不只和晶體中的應變有關，也和晶向（crystal onentatum)有關。最近一研究顯示，對問極氧化物厚度小於2 ，米且閘極長度小於15〇奈米的元件而言，在一(11〇)基板上沿 著<11〇>方向，電洞移動率顯著增加，而在(励)基板上沿著 <100>方向’電子移解彳猶最高。然而使用傳統平面石夕科技 將11〇〇)平面上的n型金氧半場效電晶體與(11G)平面上的P型 t半場效電晶體整合在-起並不實際。若用垂直元件或鑛式 J效，日日體(FinFET)就相對簡單。因此—高電洞移動率通道 與1電子移動率通道可在同一晶圓 用異質結構帶來的通道悄變+曰有使 U心也π有由π件製程衍生的引致 句口Ρ 應力（induced localized stress )。 著垂2=直P ^通道電晶體的兩個實施例被解釋。接 補碌半的兩個實施例被描述。製作方法也被描述。 【實施方式】 埃和2 Γ=間距分別為3.567埃(-一)、训 ;D广，(b·⑷拉伸應變存在於鬆_犧 或鬆他销或錯基板上的擬形石夕中， 一未者在㈣材料中，成長平面（表面 13 I3t)2740 幕“ >Γ ΐι修®正替換頁 wiibybU'-- 97年5月28曰修正-替換頁 而成長方向（垂直於表面）中有較小晶格間距。另一方面，壓 縮雙軸應變存在於鬆他石夕上的擬形石夕鍺、或鬆他石夕錯上的擬^ 鍺中，其意味著在擬形材料中，成長平面（表面）中有較小晶 格間距，而成長方向（垂直於表面）中有較大晶格間距。添= 小量的碳（小於1%)於鬆弛矽上的壓縮應變矽鍺，可以補償 且減少矽鍺中的應變。應變改變了應變材料的帶結構。因此， 應變:能影響能帶偏移、等效質量、及絲密度。參照圖式， 圖1藉由曲線2與3分別顯示矽上壓縮應變SiGe或SiGe(c) 的傳導帶與價帶。電洞被限制在壓縮應變SiGe(c)中，其具有 高電洞移解，而此材料祕適於p型金氧半場效電晶體二 •圖2藉由曲線4與5分別顯示鬆弛矽緩衝層上拉伸應變 SiHCy的傳導帶與價帶。赌形中，電子被限制在拉伸應變 StyCy中’其具有高電子移鱗，而此材料系統適於^型金氧 半場效電晶體]此外，圖3藉由曲線6與7分麵示雜上拉 伸應變梦的傳導帶與價帶。f子被限制在拉伸應财中，其潛 在地具有高電子移動率，而此材料㈣適於n型金氧半場效電 晶體。此三材料系統巾，通道可為表面通道或埋式量子井通 I圖1至圖3中’縱座標代表能量，而橫座標代表深度。 圖4顯示-垂直元件16〇之上視圖（未照比例）。圖^顯 =該垂直元件之第—實施例之剖面圖，其為—壓縮應變 iGeC垂直p齡氧半場效電晶體，包含—垂錄㈤ 00垂直柱5000包含幾層或區域在側壁上，像是源極層咬 區域164、體極層或區域163、沒極層或區域162、通道層或 區域165、絕緣層或區域166、閘極層或區域167。垂直柱或 14 1302740 I ^ 2 y !年月3修(助正替換頁丨 1^^^3445950-—〜… ! 97年5月28曰修正' w千0月“ ϋ修正-替垧百 口面6000形成垂直元件16〇。當作為源極層164之矽鍺芦或 區域被尚度應變，其臨界厚度（criticalthickness)反而小。声 +應變越大，應魏開始獅的臨界厚度就越薄。於此技蓺 中，臨界厚度被理解為缺陷在一層或區域中產生之處的厚度二 缺陷產生係為了減輕其應變使得此層或區域往其自铁晶 距鬆弛。此晶格間距係由層之成份決定。例如錯的晶格間^ 矽的晶格間距的1.04倍。石夕鍺層中含5〇%的鍺，會預期其曰 格間距為石夕的晶格間距的1〇2倍。此實施例中，一鬆弛石夕: 或區域、多祕層或區域、或多晶魏層或區域形成於; 為源極層164之應變石夕鍺層上，並一起形成有足夠厚度供石夕化 的合成源極。該層410可依期望般厚，而源極層或區域164之 厚度小於或約為臨界厚度。 此元件具有以下結構特性： 1) 汲極層162為P+型單晶矽，其濃度水平大於1χ1〇19 /立方公分（atom/cm3)。 . 2) 體極層163為η型石夕，而摻雜水平被調整以達到期 臨界電壓（threshold voltage ); • 3)汲極層162上方的作為碳摻雜磊晶層或區域21〇之p型
SiGeC層係用以減少從汲極層162入體極層163的刪廣散；該 層21〇具有一 P型濃度水平大於1χΐ〇19原子/立方公分。 4) 源極層164為p+型壓縮應變錯、GeC或如⑷，以及鬆 他石夕或多轉或多晶補41〇,兩者皆具有—？型濃度水^ 於lxlO19原子/立方公分； 5) 通道層165為壓縮應變siGeC或矽，且沿箭頭1〇4所示 的電流方向沒有異質能障； 、 15 1302740 年月π修(更)正替换頁 ^^»145950 -——— 97年5月28日修正-替換頁 6) 源極層164與體極層163間在介面570形成有應變 SiGeC/Si異質接面，且較佳的是，與源極/體極冶金 (metallurgical) p/n 接面對齊； 7) 閘極層或區域167為導電層，重疊體極層163上方從源 極層164到汲極層162的整個通道層165，並有絕緣層166在 它們之間。 8) >及極、源極和閘極電極169、170、171與汲極層162、 合成源極層164加410、及閘極層167分別耦合。 9) 基板或層161可為主體矽（bulk silic〇n)或絕緣層上矽 基板或絕緣層上石夕鍺。 作為閘極介電層或區域之絕緣層166可為一氧化物，氮化 物，石夕之氧氮化物（〇Xynitride 〇f silic〇n)，與給㈣、銘⑽、 鍅⑼、鑭(La)、紀⑺、组(Ta)之氧化物及石夕酸鹽（silic 的單獨或組合。 作為傳導層或區域之閘極層167可為—金屬、金屬石夕化 物、摻雜的多晶矽、或摻雜的多晶矽鍺、 該層210.被摻雜為p型，範圍為1χ1〇19 方公分。 針1九 該層或區域410被摻雜為ρ型，範圍為ω〇19至㈣21 原子/立方公分。 π低雊訊應用中，較偏好埋 金氧半場效電晶體如圖6所示。1二通逼ρ型 ^ 丁 夕巾目盍層或區域175於閘極 平飞化刚形成。此情形中，應_鍺量子井之通道層165可= 16 Ι3Ό2740 ^ 5, 28 , W修⑽^正參綠 於_1'_…〜— 97年5月28日修!— 移” ’因為沒有表面粗麵::了:㈣ &域175，圖6與圖5相同。 曰乂 注意以上實施例為不對稱元件，只於源極 即介面570有異質接面。在某 層間， 路，這些耕較佳為對^包應財例如傳輸閘極電 本發明第四實施例，如圖7所示，為一表面通 半場效電晶體90卜其與第一實施例有類似結構，但具有2 =通道以及合成及極：此合成汲極包含一薄壓縮應變如^ __與作為汲極層I62之石夕層或區域。此結構中，作 層164之SiGeC層或區域可能或可以有相同應變量二區 域900可為p型，濃度水平大於1χ1〇19原子/立方公分，碳換 雜區域900可被摻雜為ρ型，範圍為1χ1〇19至以丨沪原子 方公分。因此在源極與汲極接面的異質能障有相同 此元件接近一對稱元件。 b 圖8A和圖8B顯示一(100)矽基板上一垂直11型金氧半場 效電晶體與-垂1： p 551金氧半場效電晶體之台面結構或垂直 柱結構的方向之上視圖。圖8A中11與1)通道皆在(11⑺家族的 平面中。即使(110)平面中的電洞移動率高於(1〇〇)平面的，電 子移動率相較(丨00)平面較差。然而，當η型金氧半場效電晶 體的台面結構或垂直柱結構自晶圓凹口線（wafer n〇tch丨丨加） 方疋轉45度，台面結構或垂直柱結構的四個侧壁上的n型通道 會在(001)、（〇1〇)、（〇〇1)和(010)平面中，如圖8B所示。同時， 在圖8B中，p型金氧半場效電晶體的台面結構或垂直柱結構 17 1302740 37 ^ r .p 卓·為‘1修(更)正替換頁 .M^： ____ ^ . ία^ 97年5月28日修正-替換苜 有一側謂準晶圓凹口線，而台面轉或垂直柱結構的側壁上 的ρ型通道會在_、_)、_)和(oil)平面中。因此，如 圖=所示之垂直互補金氧半的佈局可同時達到高電洞移動率 ”门电子移動率。應〉主思的是，圖8β所示之方向設計可被用 於任何垂直金氧半場效電晶體，例如有或沒有—取代間極 ^>iacementgate)的石夕垂直金氧半場效電晶體，以及本說明 曰中描述的異質接面金氧半場效電晶體。 圖9顯示一垂直互補金氧半反相器262之實施例，包含一 2 η型金氧半場效電㈣74與―p型金氧半場效電晶體 。此台面方向如圖8Β所示，ρ型通道台面或垂直柱結構 5〇00側壁在平面_中，η型通道台面或垂直柱結構3麵侧 i在平面⑽)中。元件隔離由絕緣層區域或毯覆介電層 /blanket dielectric layers) 168、148 和 68 提供。n 型金氧半場 效電晶體74有-拉伸應變SiGeC之源極層64，如果汲極層 62被摻雜磷，n型金氧半場效電晶體％還有一碳換雜之 〜Gedw 魏極中以減少磷槪&型金氧半場效 電晶體有-壓縮應變SlGeC源、極層164，如果沒極層162被推 ’ P型金氧半場效電晶體還有一碳摻雜蟲晶層21 〇於没極 中以減少刪紐。兩個元件皆有⑪表面通道層65、165。作為 =齡電層之絕緣層或區域66、166可為氧化物、氧氮化物、 Ί尚介電係數介電質、或它們的結合。閘極層67、167可為 具能隙中功錄（涵娜_k &η_η)的_金屬，或是 具適當功函數的兩種不同金屬，或是_金氧半場效電晶體用 η型多晶石夕或多晶石夕錯、p型金氧半場效電晶體用p型多晶矽 或多晶_。垂餘結構6_形成p型錄半場效電晶體 18 1302740 5. 28 干月 β修(史un. 案聽·1595D 97年5月28日修正_替換頁 74 〇 一 一 一·》v i; 26。。垂直柱_結構形成鳴半場效= -鮮備—反相騎方法，此反 政互補金氧半電晶體組成，包含下列步驟所不之垂直场 做01上，糁雜作為汲極層62 卞日日土 大於1X1❼恤方公她她域為„型，至- 之晶層輕域W η獅級極層62 層或== 作之:體:層6，域㈣-咖 為ρ型； 作為體極層63之石夕蟲晶層或區域63 作為：:==巧晶層或區域於。型 應變从靖或 公分的濃度水平； 、 原子/立方 蟲晶區？，n型作為源極層64之應變轧·Α ω〇;原子/立方公分區域45G為η型，至一大於 62之:ί:ΐΐί如〇〇1 ’包含至少-侧壁自物及極層 鄕區域 轡Si r石曰日日層或區域、弟四層應 l-yCya曰曰層或區域上方，至矽層或區域#兄； 二:=順區域於垂直柱結侧^ 形成-作為間極介電層之絕緣層或區域的於作為通道層 19 1302740 ψ. 5.2 8 , 牛月日修(更)正替換頁 •^謔.9311 咖η — 97年5月28日修正-替換頁一 65之矽層或區域上方； 上方形成-作為酿層67之導電層或區域於絕緣層或區域66 遮罩與綱—鄰近區如暴露單晶基板61; 雜大於1X1019原子/立方公分的濃度水平的一 Ρ 线^極層162之销或_於—第-單晶基板⑹上； 或區域上方’碳摻綠晶層或區域
原子/立方公分的濃度水平； A^lxlO 層或極f 163之矽磊晶層或區域於碳摻雜磊晶 n曰型〆 方，4雜作為體極層⑹之綠晶層或區域為 區域164ίί縮應變 層⑹之壓扩廡1 ·之石夕蟲晶層或區域上方，摻雜作為源極 二域交SWqGewCq蟲晶層或區域為型 於1X10原子/立方公分的濃度水平；至大 石夕層或區域於作為源㈣164之該 或區域上方，摻雜石夕層或區域4 一大於1X10 9原子/立方公分的濃度水平； 至 垂^柱結構，包含第—層作為""及極層162之 3或£域、弟二層碳摻縣晶層或區域加、第 極層163之石夕蟲#爲+厂上# 9 马體 a或區或、弟四作為源極層164之壓縮應變 i-W'q/W 晶層或區域、以及第五矽層或區域410; 直柱:=1為通道層165之應變Si1—sGe顧區域於上述垂 ^ 5000 1] (outer perimeter) _L ^-； 形成—作為開極介電層之絕緣層或區域I66於上述作為 20 1302740 if/, ϋ. j'F Π 瘦 案號:93 Η595θ- 一------------ 97年5月28日修正-替換頁 通道層165之層或區域之外圍上方，以及 區域m層167之_祕域社舰緣層或 上述方法更包含下列步驟·· ^二毯覆介電層68於整個垂直柱結構麵上方； 電極69之導電層或區域穿過上述毯覆介 尾層68接觸n型作為汲極層泣之矽磊晶層； 電声極7G之_或“穿過上述毯覆介 結構_頂上切層或區域桃 電戶68，接極71之導電層或區域穿過上述毯覆介 結構麵相上之糊極㈣之導 形成一毯覆介電層168於整個垂直柱結構_〇上方； 介電=作2汲㈣極169之導電層或區域穿過上述毯覆 電層168 ’接觸ρ型作為汲極層162之矽層或區域； if 17G導錢或區域穿過战毯覆介 二〇曰；68’接觸上述垂錄結構5_頂上之？财層或區域 人形成一作為閘極電極171之導電層或區域穿過上述毯覆 "電層168 ’接觸垂直柱結構漏外圍上之作為閘極層167 之導電層或區域，以及 形成-毯覆介電層M8於單晶基板61上、介於兩個垂直 柱結構4001和6000間，作為元件隔離。 且垂直於 垂直柱結構3001之側壁較佳係於平面（1〇〇)中， 21 f 1302740 基板平面。 5· 2 » h日修(更)正替換頁 ^t.aau5〇5ft 97年5月28日修正-替換頁 垂直柱結構5000之側壁較佳係於平面(11〇)中，且垂直於 基板平面。 产圖10顯不垂直互補金氧半之第二實施例362，除了 η型 金氧半場效電Μ 374外，類似圖9。η型金氧半場效電晶體 374有-拉伸應變料道層65建立在一鬆弛魏體極層幻 上。體極層63相對於作驗極層62之實質基板為鬆弛的。有 拉伸應變々作為通道的伽是較高的電子移 或台面麵方向如圖8B所示，其中P型通道在平面⑴^中構 η型通道在平面⑽)中’以有更高電洞與電子移動率。 丰雷11 _法’此反相11由垂直場效互補金氧 半電日日體組成，包含下列步驟·· 一时形成-作為汲極層62之鬆弛知Ge々晶層或區域於一第 3晶基板61上’摻雜作為汲極層62之_⑭晶層或區 或為η型’至-大於_19原子/立方公分的濃度水平； 形成-碳摻雜矽鍺磊晶層或區域3〇〇於n型作為没極層 域^ilGei層或區耻方’獅此碳摻雜之贿蟲晶層或區 型，至一大於1x1019原子/立方公分的濃度水平； 雜石夕極層63之鬆弛Sil-lG^晶層或區域於碳摻 濉矽鍺磊晶層或區域300上方，換雜作 別咖蟲晶層為㈣；方“隹作為體極層63之鬆弛 之作t源極層64之拉伸應變石夕蟲晶層或區域於p型 作為脰極層63之他Sli-iGei蟲晶層或區域上方，推雜該 22 1302740 !个稷^正替換頁 L 案號一93445 齡―..·— 97年5月28日修正-替換頁一〜 ，至一大於lxl〇19 作為源極層64之拉伸應變綠晶層為η型 原子/立方公分的濃度水平； 極層：^=0==—之該作為源 45〇 Λ η ^ 夕日層上方，摻雜該鬆弛SiuGq之矽層 t，加XlGl9卵対公分的濃度水平； & S Ϊ柱結構細，包含至少—趣自作為汲極層 :厗1ΐΛί層延伸過第二層應變碳摻雜石夕鍺層3⑻、第 —層P型作為體極声63之步si? q· r αλ-之廡心二 氣1你、第四層作為源極層64 之應瓞矽上方，至該矽層450; 成至二上之r夕層或區域於垂直柱結構 方；形成-縣層或區域66_騎· 65之補或區域上 上方形成-作為_層67之導電層或區域於絕緣層或區域66 遮罩與_—鄰近區域以暴露單晶基板161; 料t成具有—大於lxl()19原子/立方公分的濃度水平的一 P 為没極層162石夕層或區域於一第一單晶基板161上； 形成-碳摻雜蟲晶層或區域210於層或區域162上方，播 τ s 2ω為p型’至一大於lxl〇i9原子/立方公分的濃度水平； 开v成作為體極層163之石夕蟲晶層或區域於層21〇上方， 摻雜層163為n型； 形成一作為源極層164之壓縮應變Si—GewC^晶層或 =於層⑹上方’摻雜作為源極層164之％ wqGewCq層為 p 土’至-大於Ixio19原子/立方公分的濃度水平； 形成-石夕層或區域410於作為源極層164之Sii wqGewCq 23 (Ι3Ό2740 lO^pQ ______ 層或區域上方，摻雜之石夕 97年5月28日修正-替換頁 /立方公分的濃度水平；為？型，至一大於_19原子 形成一垂直柱結構5000,包含作 層、第二層礙摻雜声 H乍為及極層⑹之第-石夕 第四作為源肺16曰4 一运作為體極層⑹之石夕蟲晶層、 =源極層164mwqGewCq層、以及第树 形成一作為通道層165之應變s "， 直柱結構5000之外圍上方；，r你層或區域於上述垂 ====166於增165之相上方，以及 之外圍ί方閉極層167之導電層或區域於上述絕緣層166 上述方法更包含下列步驟·· 形成—毯覆介電層68於整個垂直柱結構侧上方· 形成一作為汲極電極69之導雷居 ’ 電屑68,V電層或區域穿過上述毯覆介 二==為_62之^⑽層或區域； 電居極7G之_細_上述毯覆介 更層68、’辆上輕餘結構侧頂上切層顿； 形成一作為閘極電極Μ 電層68，接繼錄輯穿過上述毯覆介 或區域67，· 、、。構4001外圍上之作為閘極層之導電層 形成-毯覆介電層168於整_直構 形成-作為汲極電極169之導Huo上方， 介雪层彳从拉細 之泠电層或區域穿過上述毯覆 开^ - = 物藤層162切層或區域，· 電屬觸i原170導電層或區域穿過上述毯覆介 开I -構糊頂上之p财桃 形成-作為間極電極171之導電層或區域穿過上述毯覆 24 13.02740 ! ,97.5.2^ ,) j」丨-H镇..¾正香按頁 iH9311595a— — 97年5月28日修正-替換頁 ，丨笔層168，接觸垂直柱結構5〇〇〇夕卜圍上之作為間極層π? 之導電層，以及 形成-毯較電層U8於單晶基板61 ±、介於兩個垂直 柱結構4001和6000間，作為元件隔離。 垂直柱結構3001之侧壁較佳係於平面(1〇〇)中，且垂直於 基板平面。 垂直柱結構5000之侧壁較佳係於平面(11〇)中，且垂直於 基板平面。 根據較佳實關，本㈣更包錢錢移鱗異質接面p 型金屬絕緣體半導體場效電晶體的製程整合方案： 、磊晶成長數層之一堆疊，供作汲極、體極、和源極，伴隨 或不伴隨原位（in situ)摻雜； 圖案化则以形成-台面5000、或台座（pedestal)、或 枕（pillow)、或柱（c〇iumn)、或鰭（fm); 磊晶成長通道層165、帽蓋（cap)層（若需要）於台面、 台座、枕、柱或鰭之側壁上； ^成長或沉積絕緣層，其可為氧化物'氧氮化物、其他高介 電係數介電質、或它們的結合； 〃 成長或沉積閘極電極層於台面、台座、枕、柱或鰭之側壁 上，閘極電極層可為多晶矽、多晶矽鍺或金屬； 圖案化/飯刻閘極電極，形成最後的垂直柱結構6〇〇〇 ; 曰離子佈植及退火，假如源極、汲極、體極、或多晶矽或多 晶石夕鍺閘極電極沒有原位摻雜； 25 ,1302740 年月6修(更)正替換頁 菜號:咖卿_5,〇--- 97年5月28日修IE-胃^胃 閘極圖案化及蝕刻； 沉積場氧化物； 做接觸開口； 矽化（silicidation)源級極；以及 金屬化及金屬燒結（sintering)。 應之參 應主思的是’圖式中類似元件或成分參照類似且對 考編號。 、、 包含高移動率通道與較佳地與源極及/或汲極接面相符的 異質接面的半導體元件，已被描述與轉。_此技藝者而t ，顯的是，不脫離本發明寬廣範_的修正和變化是可:的。I 這些修正和變化應專屬地被所附申請專利範圍的範疇限制。 【圖式簡單說明】 ·· 考慮本發明詳細說明時，若與圖式一同閱讀，本發明的以 上及其他特徵、目的和優點會變得明顯，其中·· 圖1為在立方（cubic)矽上的壓縮應變矽鍺或SiG _ 能帶圖。 圖2為在立方矽上的拉伸應變sic的能帶圖。 圖3為在鬆弛矽鍺緩衝上的拉伸應變矽的能帶圖。 圖4為一垂直通道金氧半場效電晶體之上視圖。 广圖5為一垂直壓縮應變矽鍺/石夕或SiGeC/Si表面通道p型 ^氧半場效電晶體之剖面示意圖，此電晶體具有含碳之擴散阻 障層’以及由鬆秘層與應變SlGeC層組成的合成（咖㈣如） 源極區域。 26 Ι3Ό2740 W. 5. '卜月曰修( S^sausasa. 替換: 金氧二t:垂直壓縮應變辦或弧 體之剖面示意圖，此電晶體具有含碳之^阻 θ 7 A #層與雜SiGeC層組㈣合成祕區域。 金ι^ί 一垂直壓縮應變销辦或驗⑽表面通道P型 兩者比=電晶體之剖面示意圖，此電晶體在源極與汲極接面 兩者皆具有異質接面。 么圖和圖8Β為-(1〇〇)基板上一垂直互補金氧半反相器 口面結構（mesastmcture)或垂直柱結構的方向之上視圖。 q入，9為根據本發明之一垂直互補金氧半的剖面示意圖，n ^金氧半場效電晶體有拉伸應變SiC源/汲極，而p型金氧半 場效電晶體有壓縮應變SiGeC源/汲極。 圖10為根據本發明之一垂直互補金氧半的剖面示意圖，n 型金氧半場效電晶體有伸拉應變矽源/汲極，而p型金氧半場 效電晶體有壓縮應變SiGeC源/沒極。 【主要元件符號說明】 2〜7 曲線 104箭頭 148 毯覆介電層 160 垂直元件 161，61基板或單晶基板 162,62 汲極層或區域 163, 63 體極層或區域 164, 64 源極層或區域 165, 65 通道層或區域 166, 66 絕緣層或區域 27 1302740 年月日修(®正替換頁 案號:9311505Θ---- 97年5月28日修正-替換頁 167, 67 閘極層或區域 168, 68 毯覆介電層 169, 69 >及極電極 170, 70 源極電極 171，71 閘極電極 175 矽覆蓋層或區域 210碳摻雜磊晶層或區域 260 p型金氧半場效電晶體 262, 362垂直互補金氧半反相器 300 SUjGeiCj或矽鍺磊晶層或區域 3001，4001，5000, 6000 垂直柱結構 374, 74 η型金氧半場效電晶體 410 鬆弛矽層或區域、多晶矽層或區域、或多晶矽鍺層或區 域 450 鬆弛SiHGei之矽層或區域 570 介面 900 SigeC 層 901 表面通道p型金氧半場效電晶體 28
Claims (1)
1302740 If i. 手月日 修便)正替換頁丨 案號·产 97年9月1日修正一替換買 十、申請專利範圍： 1. -種準備-場效電晶體之—垂直通道的方法包含以下步驟： 提供-第-p型單晶_域於—第—基板上，該第—p型單 =石夕區域具有—大於㈣、他方公分（atoms/em3)的濃度水 平， ㈣第二碳摻齡晶區域於該第—p型單晶魏域上方， 摻雜該苐二碳摻縣晶區域為p型，至-大於副19原子/立方公 分的濃度水平； -第三㈣域於該第二碳摻齡㈣域上方，摻雜該第 二双區域為η型； =成-第四壓縮應變Sil，GewC^晶區域於該第三石夕區域上 方，^雜該第四壓縮應變SiiwqGewC ω〇19原子/立方公分的濃度水平； ^至大於 μ Jtf五，晶區域於該第四壓縮應變ng晶區 =::r娜域為-，至一9原子/立 。形成-垂直柱結構’該垂直柱結構包含至少—側壁自 型單晶矽區域、第二碳摻雜μ區域 變Si1:qGe，挪域、以及第五㈣區觀I㈣喊 形成-第六壓縮應變sii sGes區雜該垂直減構之該至少— -區域亡方’自該第二碳摻雜磊晶區域延伸過該第三矽區 或上方、至糾四壓縮應變蠢晶區域。 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含： 上方形::閘極介電區域於該第四壓縮應氣萬 29 1302740 年及I· 修(更)正替換頁 宇轉.cmi fiQfin w丄、、若Λ 97年9月1日修正-替換頁 形成一導電區域於該閘極介電區域上方。 3·如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含： 形成-毯覆介電層於-整體垂錄結構上方； 形成第-導電介層穿過該毯覆介電層，接觸該第一 ρ型單 晶砍區域； 形成-第一導電介層穿過該毯覆介電層，接觸該垂直柱結構 頂上之該第五矽磊晶區域；以及 开7成第—‘電介層穿過該毯覆介電層，接觸該導電區域。 《如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該第一 ρ型單晶石夕區 ^ L第二石夕區域和第五石夕蟲晶區域、第二碳摻雜蠢晶區域、第四 壓縮應變Si^qGewCqi晶區域和第六壓縮應變siisGes區域係藉 -製程形成’該製程選自娜CVD、rtcvd、LpcVD、ApcvD 和MBE所組成之群組。 5·、如^睛專利範圍第2項所述之方法，其中該第一 P型單晶石夕區 域係藉-製程摻雜為p型，該製程選自離子佈麵後退火或原位 摻雜所組成之群組。 6.如申請專利範®第1項所述之方法，其帽第五綠晶區域相 對該第四壓縮應變swqGewc#晶區域之上表面為鬆弛的。 30 1 為單晶矽或多晶矽或多晶矽鍺。 2 π如申料利紐第2項所述之方法，其中該第五綠晶區域可 1302740 m. 9λ «ι ί—·匕· r‘ :.φ 案號:^3115950 97年9月Γ曰修正—替換貨 8·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該垂直柱結構係藉一 製程形成’該製程選自反應式離子餘刻及離子束移除所組成之群 組0 9·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該垂直柱結構之該侧 壁係於晶體平面(100)中，且與該第一基板平面垂直。 10·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於該垂直柱結構之該 侧壁上的該第六壓縮應變Si^Ges區域相對於該第一 ρ型單晶石夕區 域係應變的。 _ 11.如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該閘極介電區斯系選 自氧化物、氮化物、石夕之氧氮化物、與铪㈣、銘(A1)、錯⑼、 鑭(La)、紀⑺、组(Ta)之氧化物及石夕酸鹽的單獨或組合所組成之 組0 、 12.如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該導電區域係選自金 屬、金屬石夕化物、換雜的多晶石夕和掺雜的多晶石夕錯組成之群組。“ I3·如申請專利範圍第！項所述之方法，其中該第 域被摻雜為p型’範圍為lxl俨至1χ妒原子/立方公分雜麻曰曰〔 ϋ中請細繼1項所述之方法，其巾鄉五綠晶區域被 推雜為ρ型，至範圍為lxl〇19至⑽21原子/立方公分的水平。 •如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該第六壓縮應變 31 1302740 修暖)正替換頁i 案號 j~93445950 —----------------- _ 97年9月1曰修正一替換頁 %仇區域於該第一 p型單晶石夕區域 ；：二=換: 禾一衩摻雜磊晶區域、第 動养雜Γ WqGewCq蟲晶區域和第五石夕蟲晶區域旁的區域被自 ==為P型，而退火後’於該第球區域相區域被自動摻雜 •如H概圍第〗項所述之方法，其_六壓縮應變 的自動摻雜以及該些摻雜區域中該些摻雜物的活化 輪，該製程係選自快速退火、爐管退火 所組成之群組。 17·二種準倩_場效電晶體之—垂直通道的方法，包含步驟： 提供-第-P型單晶魏域於—第—基板上，該第—p型單 晶石夕區域具有-大於lxl()19原子/立方公分的濃度水平； 形成-第二碳摻雜蟲晶區域於該第—p型單晶石夕區域上方， ㈣该第二碳摻雜蟲晶區域為p型，至_大於㈣19原子/立方公 分的濃度水平； …形成-第三石綠晶區域於該第二碳摻雜蠢晶區域上方，接雜 该第二石夕蠢晶區域為η型； ” 形成-第四墨縮應變SiiwqGewCq蟲晶區域於該第三石夕遙晶區 域上方，^雜該第四壓縮應變SiiwqGewCq蟲晶區域為？型，至一 大於1x10原子/立方公分的濃度水平，· 形成-第五石夕蟲晶區域於該第四壓縮應變SU qG〜Cq蟲晶區 或上方，&雜該第五石夕蟲晶區域為P型，至-大於lxl〇19原子/立 方公分的濃度水平； 。。形成-垂直結構’該垂直結構包含至少一側壁自該第一 p型 早晶石夕區域^晶區域、第三料晶區域、第四壓縮 32 1302740 應憂Sii_w_qGewCq遙晶區域、以及第五秒蠢晶 案號:如15950 . 97年9月1日修正-替換頁 區域延伸； 形成一第六壓縮應變SileSGes區域於該垂直結構之該至少一側 壁之區域上方，自該弟一碳摻雜蠢晶區域延伸過該第三石夕蟲晶 區域上方、至該第四壓縮應變Sil-w_qGewCq磊晶區域；以I猫阳 形成一第七矽區域於該第六壓縮應變Sii sGes區域上方。 18·如申請專利範圍第17項所述之方法，更包含： 形成一閘極介電區域於該第七石夕區域上方； 形成一導電區域於該閘極介電區域上方。 19·如申請專利範圍第18項所述之方法，更包含： 形成一毯覆介電層於一整體垂直柱結構上方； 形成-第-導電介層穿職毯覆介電層，接_第—p型單 晶砍區域， 形成一第一導電介層穿過該毯覆介電層，接觸該垂直結構頂 上之該第五矽磊晶區域；以及 开>成-第二導電介層穿過該毯覆介電層，接觸該導電區域。 20·如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該第一 p型單晶矽 區域、第三矽磊晶區域和第五矽磊晶區域、第二碳摻雜磊晶區^、 第四壓縮應變Slhw—qGewCq磊晶區域和第六壓縮應變區域 係藉一製程形成，該製程選自UHV-CVD、RTC：VD、UPCTO、 APCVD和MBE所組成之群組。 21.如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該第一 p型單晶石夕 區域係藉一製程摻雜為P型，該製程選自離子佈植隨後退火及原 33 1302740 位摻雜所組成之群組。 ^ i年··对自修(更)正替換頁1 案號：知4印Rn _] 7年9月1曰修正一替換頁 22·如申請專利範圍第Π項所述之方法，复中 相對該第四壓縮應變SWqGewC^晶區域之上;面為==區域 其中該第五矽磊晶區域 23·如申請專利範圍第17項所述之方法， 可為單晶矽或多晶矽或多晶矽鍺。 24.如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該垂直結構係藉一 製程形成’該製程選自反應式離子侧及離子束移除所組成^一 垂直結構之該侧 25·如申請專利範圍第Π項所述之方法，其中該 壁係於晶體平面(100)中，且與基板平面垂直。 26.如申請專利範圍第17項所述之方法，其中於該垂直結構之該 侧壁上的該第六壓縮賴Sil_sGes區域姉於該第_ p 域係應變的。 卞阳 27.如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該間極介電區域係 選自氧化物，氮化物，石夕之氧氮化物，與铪_、銘(A1)、錯⑼、 鑭(La)、紀⑺、叙(Ta)之氧化物及魏鹽的單獨或組合所組成之群 組。 28.如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該導電區域係選自 金屬、金屬石夕化物、摻雜的多晶石夕和摻雜的多晶石夕錯組成之群組。 34 1302740 i 4修(句正替換頁 案號 U3445950~„—一 ^ 97年9月1日修正—替換頁 晶 圍第17項所述之方法，其中鄕三碳播雜蟲 £域被推雜為ρ型，範圍為㈣19至1Χ1021原子/立方公分。 30·如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該 被掺雜為P型，至筋圍发 19 2；，4 21 猫日日區或 P至犯圍為1x10至1x1021原子/立方公分的水平。 31. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中 &i-sGes區域與第七石夕區域、 t 石戌於如P型早晶石夕區域、第二碳摻雜 旁的^祐白M SWq(}eweq蟲晶區域和第五石夕蠢晶區域 方的£域被自動摻雜為p型，而退火後，於該第三 ^ 的區域被自動摻雜為n型。 日日&或方 32. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中 SU-sGes區域和第七石夕區域中的 巴、，= 摻雜物的活化係藉—|y純r 抑」，雜£域中該些 火及雷射退火所製程係選自快速退火、爐管退 33. 場效電晶體之一垂直通道的方法，包含以下步驟： 曰矽Ρ型早晶魏域於—第—基板上，該第—Ρ型單 形成一第二壓縮應變Si Ger石曰 石夕區域上方，細ρ广 域於该弟一 Ρ型單晶 至一大於了相二壓縮應變Si—GexCy蟲晶區域為ρ型， 至大於_原子/立方公分的濃度水平； 域上:成;t二鳩區域於該第二壓縮應變Sll_”GexCy磊晶區 一、上方摻雜该弟三矽磊晶區域為n型； 35 1302740
.專m ΜΨ,： 93115950 ^ 97年9月1日修正一替換頁 、心成第四壓縮應變Si^-qGewCq蟲晶區域於該第三石夕羞晶區 域上方，獅_第四壓縮應變Sii_wqGewCq蟲晶區域為㈣，至一 大於1x10原子/立方公分的濃度水平； 、形成-第五石夕蠢晶區域於該第四壓縮應變s磊晶區 域上方，摻雜該第五石夕蠢晶區域為p型，至一大於ΐχΐ〇19原子/立 方公分的濃度水平； ” 形成-垂直結構，包含至少―側壁自該第—ρ型單晶石夕區域、 第了壓縮應變Si—GexCyi^l!域、第三綠晶區域、第四壓縮 應變Sl^qGewCq磊晶區域、以及第五矽磊晶區域延伸； 形成-第六壓縮應變Si“Ges區域於該垂直結構之該至少一側 壁之-區域上方，自該第二壓縮應變SiixyGexC々晶區域延伸過 该第二石夕蠢晶區域上方、至該第四壓縮應變％·#〜以晶區域。 34.如申請專利範圍第33項所述之方法，更包含： 形成一閘極介電區域於該第六壓縮應變叫我區域上方； 形成一導電區域於該閘極介電區域上方。 35·如申請專利範圍第34項所述之方法，更包含： 形成一毯覆介電層於一整體垂直柱結構上方； 形成-第-導電介層穿過該毯覆介電層，接觸 晶矽區域； p 土平 形成-第二導電介層穿過該職介電層，接觸誠直結 上之該第五矽磊晶區域；以及 、 形成-第三導電介層穿過該毯覆介電層，接戦導電區域。 见如申請專利範圍第％項所述之方法，其中該第一 p型單晶石夕 36 1302740 案號 年月β Μ修(受)正替換頁 ^ 97年9月1日修正一替換頁 區域、弟三梦m域和第五#晶區域、第二壓縮應變 Si^GexCy蟲晶區域、第四壓縮應變Si—ο%蠢晶區域和第六 壓縮應變SiuGes區域係藉-製程形成，該製程選自uhv_cvd、 RTCVD ' LPCVD、APCVD和MBE所組成之群組。 3义如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該第三雜晶區域 係藉-製程摻雜為η型’該製程選自離子佈植隨後退火及原位換 雜所組成之群組。 ^ 18料=請ί利細第33項所述之方法，其中該第三_晶區域 相對該苐二壓縮應變Sll_xyGexCyj^晶區域之上表面為鬆弛的。 说如申請專利範圍第33項所述之方法，其 相對該第四壓縮應變SWqGewCqg晶區域之上表面為域 J為早日日矽或多晶矽或多晶矽鍺。 請專利範圍第％項所述之方法，其中該垂直結構係藉一 組二7 ’销程選自反應式離子蝴及離子束移除所組成之群 33項所叙方法，其巾該_構之該側 土只貝上係於晶體平面⑽)中，且與該第—基板的平面垂直。 43.如申請專利範圍第33項所述之方法，其中於該垂直結構之該 37 (对江I、(是j正赛 案號:Qk咖η __ 97年9月1曰修正一替換頁 1302740 替換頁 :=第六壓縮應變SiuGes區域相對於該第-。型單： :自如申氣 1Γ範圍Γ7所述之方法，其中該閘極介電區域係 化物，I化物，秒之氧氮化物，與Hf、^、&、^、γ、 &之氧化物及石夕酸鹽的單獨或組合所組成之群組。 =屬如34項所述之方法，財該導電區域係選自 金屬、金屬石夕化物、摻雜的多晶石夕和摻雜的多晶石夕鍺組成之群組。 33項所述之方法，其中該第二_應變 i-x-yGexCy猫日日區域被摻雜為p型，範圍為ΐχΐ〇19至 立方公分。 界亇 17=ΓΓ顧第33項所述之方法，其中該第五綠晶區域 被摻雜為Ρ型，至細為副19至㈣21原子/立方公分的水平。 l8.G如專利1 刪33項所述之方法，其中該第六義應變 磊第一 P型單晶矽區域、第二壓縮應變SWyGexCy 四壓縮應變HQ蠢晶區域和第五綠晶區域 二二2動摻雜為P型，而退火後，於該第三石結晶區域旁 的區域被自動摻雜為η型。 s· Γ申月專利辜巳圍第33項所述之方法，其令該第六麼縮應變 上二:域中的自動摻雜以及該些摻雜區财該些摻雜物的活化 。措-衣程執行，該製程係選自快速退火、爐管退火及雷射退火 38 1302740 I 0 1 j个州替換f 案號:93115θ5θ—— ， 97年9月1日修正-替換頁 所組成之群組。 50· —種準備一反相器的方法’該反相器由垂直場效互補金氧半電 晶體組成，該方法包含下列步驟： 形成一第一矽磊晶區域於一第一單晶基板上，摻雜該第一矽 蟲晶區域為η型，至一大於lxlO19原子/立方公分的濃度水平； 形成一第二Si^jGeiCj蟲晶區域於該第一石夕蟲晶區域上方； 形成第二砍蟲sa £域於遠苐二Si^jGeiCj遙晶區域上方，摻 雜該第三矽磊晶區域為p型； 少 形成一第四應變SLyCy磊晶區域於該第三矽磊晶區域上方， 摻雜該第四應變Sii_yCy磊晶區域為η型，至一大於1χ1〇ΐ9原子/立 方公分的濃度水平； ' ▲々形成一第五矽區域於該第四應變SiiyCy區磊晶域上方，摻雜 該第五魏域為n型’至—大於lxl()19原子/立方公分的濃度水 平； 形成一第一垂直柱結構，包含至少一侧壁自該第一矽磊晶β 過該!二SilijGeiCj蟲晶區域、該第三綠晶區域、該第已 心、交Si1-yCy磊晶區域上方，至該第五矽區域； 域上=成_第六㈣域於該第—垂直結構之該至少—侧壁之—逼 形成-第-閘極介電區域於該第六㈣域上方； 以二 域於該第一閘極介電區域上方； 二Ϊ ^近區域以暴露該第一單晶基板； 區域且有二Π區域於該第—單晶基板上，該第七P型石夕 开;二二 ω原子/立方公分的濃度水平，· 弟八油雜蟲晶區域於該第七Ρ财區域上方，換雜 39 年· IUS修(更)正替換頁 案號:*&»Ι45Θ6Θ 、 1302740 該第八碳摻雜蟲晶區域為ρ型，至 月1日修正-替換頁 濃度水平； 巧Κ至大於W9原子/立方公分的 μΓΪΓ第九料晶區域於該第人碳摻聽晶區域上方，摻雜 該弟九石夕蟲晶區域為η型； 雜 找上:成於:卜Sll，GewCq磊晶區域於該第九矽磊晶區 大於1x10原子/立方公分的濃度水平,· 形成1十-辦晶區域於該第十魏應變qG‘Cq蟲晶 Q域上方’祕該第十―石夕蟲晶區域為p型，至 子/立方公分的濃度水平·； 原 μ石?成：第5^柱結構’包含該第七p _區域、第八碳摻 ，晶區第九矽磊晶區域、第十壓縮應變Si—GewCq磊晶區 域、以及弟十一石夕蟲晶區域； 形成-第忙應變Si“％區域於該第二垂直柱結構之外圍 (outerperimeter)上方； 形成-第二間齡電區域於該第十二應變Si“Ges區域之外圍 上方； ‘ 形成-第二閘極導電區域於該第二閘極介電區域之外圍上 方0 51·如申請專利範圍第50項所述之方法，更包含： 形成一第一毯覆介電層於該第一垂直柱結構上方； 形成-第-導電區域穿過該第一毯覆介電層，接觸該第一石夕 蠢晶區域， 形成一第二導電區域穿過該第一毯覆介電層，接觸該第一垂 直柱結構頂上之該第五石夕區域；
, ® l，>{ ψΜ wl 案號:93ttS9S〇^Η1 97年9月1日修正一替換頁^---J 1302740 形成-第三導電區域穿 9;年： 直柱結糊上之該第1極輸電層接射弟—垂 :::ΓΐΓ電層於該第二垂直柱結構上方； 型石夕區域，·四V £域穿過該第二毯覆介電層’接觸該第七Ρ 直柱:構成二電十區― 直柱:二=— 第板上’且介於該第—鱼 第一垂直柱結構間，作為元件隔離。 /、 52. 如申請專利範圍第M項所述之方法，其中經 J四耦合至該第一導電區域，該第六導電區域耦合至： 弟二¥電區域，且該第五導電區域轉合至該第二導電區域。 53. 如申請專利範圍第50項所述之方法，其中該第一垂直柱結構 之側壁係於平面(100)中’且垂直於該第一單晶基板平面。 54. 如申5月專利範圍第5〇項所述之方法，其中該第二垂直柱結構 之側壁係於平面(110)中，且垂直於該第一單晶基板平面。 55. 如申請專利範圍第50項所述之方法，其中該第十二應變 Sii_sGes區域係一石夕層。 56·種準備一反相為的方法’ 4反相為由垂直場效互補金氧半電 41 1302740 案號:9幻15.91_.................... ( 97年9月1日修正一替換頁 換 晶體組成，該方法包含下列步驟： 兮第晶區域於一第—單晶基板上，摻雜 μ第-fc弛Su—區域為n型，至—大於1χΐ()19 立 分的濃度水平； 、 A ^成-第^摻神船晶區域於鄕—紐私你蟲晶區 成上方，摻雜該第二碳摻雜石夕鍺蟲晶區域 原子/立方公分的濃度水平； 主大於1x10 域上;^成捽^二弛^^ ^晶區域於該第二碳摻雜贿磊晶區 ^ #雜該第U SlwGei蟲晶區域為p型； _ =成:第四拉伸應變石夕蟲晶區域於該第三鬆他別说蟲晶區 ^上方’摻_第雄伸應變綠晶區 原子/立方公分的濃度水平； Λ^1χ1° 方t一Ϊ五鬆弛知邮域於該第四拉伸應變石夕蠢晶區域上 方，4雜該第五鬆弛Sil_iGei區域為 — 立方公分的濃度水平； 大於1x10原子/ 形成一第一垂直柱結構，包A 一 Sii-iGei磊晶區域，延伸過哕第 =* 土自該第-鬆弛 弛％ Ge蟲曰^ 雜石夕錯蟲晶區域、該第三鬆 鬆他sU= _伸_編域上方，至該第五 之-2=;六毅魏域㈣m減構之駐少-側壁 =2:閘極介電區域於該$六應變頻域上方; 遮罩二域於？第-閘極介電區域上方； j 4近£域，以暴露該第-單晶A你· 區域:二大^ ===該第—軍晶基板上、第七P型石夕 否大於lxlG軒/対公麵濃度水平； 42 1302740 儿 y· UI 年月日修(更)正替換頁 案棘^9,341咖0 --- 97年9月1日修正一替換頁 〃形成-第八碳雜遙晶區域於該第七ρ财區域上方，捧雜 該第八碳摻雜蠢域為Ρ型’至—大於1χ1()19原子/立方公分的 》辰度水平， 形成-第九石夕遙晶區域於該第八破摻雜蠢晶區域上方，換雜 該第九秒蠢晶區域為η型； 、形成第十壓縮應麦Si—GewCqi晶區域於該第九石夕磊晶區 域上方，掺雜該第十壓縮應變別—⑹^蟲晶區域為p型，至一 大於lxlO19原子/立方公分的濃度水平； 形成-第十-石綠晶區域於該第十壓縮應變Si—G 晶 區域上方，摻雜該第十一矽磊晶區域為p型，至一大於ω〇 子/立方公分的濃度水平； μ 形成-第二垂直柱結構，包含該第七ρ型石夕區域、第八碳捧 雜遙晶區域、第九石夕遙晶區域、第十壓縮應變HCq磊晶區 域、以及第十一石夕遙晶區域； 形成-第十二應變Si“Ges區域於該第二垂直柱結構之外圍上
形成-第二閘極介電區域於該第十二應變區域之外 上方；以及 形成-第二閘極導電區域於該第二閘極介電區域之外圍上 57·如申請專利範圍第56項所述之方法，更包含： 形成一第一毯覆介電層於該第一垂直柱結構上方； 形成-第-導電區域穿過該第—毯覆介電層，接觸該第一鬆 弛Sii_jGej蟲晶區域， 形成-第二導電區域穿過該第—毯覆介電層，接觸該第一垂 43 ί υ. 年月曰修(€)正替換頁 QS-14595Q -——>— 1302740 J 直柱結構頂巧該第五鬆㈣咖區域；97年9月1日誠—替顚 過該第-毯覆介電層’接觸該第-垂 :m覆介電層於該第二垂直柱結構上方； 型石夕2 電區域穿過該第二毯覆介電層，接觸該第七P 直二===覆介電層，接觸該第二垂 直柱六導電區域穿過該第二毯覆介電層，接觸該第二垂 直柱、、，°構外社之該第H極導電區域；以及 一 第三介電區域於該第—單晶基板上、介於該第-與第 一垂直柱結構間，以作為元件隔離。 如申請專利範圍第56項所述之方法’其中經由導電材料，該 電區軸合至韻—導電區域，該第六導電區馳合至該 弟二¥電區域’該第五導電區域麵合至該第二導電區域。 59. 如申請專利範圍帛56項所述之方法，其中該第一垂直柱結構 之侧壁係於平面(100)中，且垂直於該第一單晶基板平面。 60. 如申請專利範圍第56項所述之方法，其中該第二垂直柱結構 之側壁係於平面(110)中，且垂直於該第一單晶基板平面。 61· —種場效電晶體，包含： 一基板， 一弟一單晶石夕區域於該基板上，該第一單晶石夕區域具有一大 44
1302740 案號:9ai 15950 认店7 , 97年9月1曰修正-替換頁 於1x10原子/立方公分的p型濃度水平； 一第—兔摻雜遙晶區域於該第—單晶魏域上方，該第二碳 乡雜^晶區域具有一大於㈣19原子/立方公分的p型濃度水平； -第三㈣域於該第二碳摻雜晶區域上方，該第三 被摻雜為η型； ^ ^苐四壓縮應Ί Sil-w-qGewCq遙晶區域於該第三石夕區域上方， “第四壓縮應、憂Sii wqGewCqU區域具有—大於1谓19原子/立 方公分的P型濃度水平； 五含魏域於該第四壓縮應變SWqG〜Cqi晶區域上 ’該第五含魏域具有—大於⑽、子/立方公分的p型濃度 水平； 山一垂直柱結構，包含至少一侧壁自該第一單晶矽區域、第二 ，摻雜蠢晶區域、第三雜域、第四_顧Si—Gewcq蟲晶區 或’延伸至該第五含矽區域； 第/、壓縮應變Si^Ges區域於該垂直柱結構之該至少一侧壁 之區域上方，自該第二碳摻雜磊晶區域延伸過該第三矽區域上 方、至該第四壓縮應變Sil_w_qGewCq磊晶區域； 一閘極介電區域於該第六壓縮應變Sii sGes區域上方；以及 一閘極導電區域於該閘極介電區域上方。 62.如申請專利範圍第61項所述之場效電晶體，更包含·· 一毯覆介電層於該垂直柱結構上方； 、一第一導電介層穿過該毯覆介電層，接觸該第一單晶矽區 域； 二第二導電介層穿毯覆介電層，接_餘柱結構頂上 之該第五含矽區域；以及 45 1302740 日修⑽正替換頁 案號:〖aai1505Q- 一第：道、 97年9月1日修正一替換頁 二^電介層穿過該毯覆介電層，接觸該閘極導電區域 6區3域ttt利範圍第61項所述之場_體，其中該第五含石夕 :伐知壓縮應變swqGewCq蟲晶區域之上表面為鬆弛 64· 早曰曰矽、多晶矽和多晶矽鍺所組成之群組。 第61項㈣之财編，射該垂直柱結 構之摘壁胁日日日體平面⑽)中，且與該基板之—主表面垂直。 61項所述之場效電晶體，其巾於該垂直柱 、、’口構之該侧壁上的該第六魏 石夕區域係壓縮應變的。 We;域相對於糾一單晶 專利_61項所述之場效電晶體，其中該閘極介電 严域氧化物’氮化物’石夕之氧氮化物，與班、=電 UY、孔之氧化物及石夕酸鹽的單獨或組合所組成之群組。、 圍第61項所述之場效電晶體，其中該閘極導電 組成之群組。 科的多㈣和摻雜的多晶石夕鍺 69.如申請專利範圍第61項所述之場心日雕 雜蟲晶區域被摻雜為p型，範圍為119:日日脰、中該第二碳摻 至1x10原子/立方公分。 46 1302740 Γ I 正替換頁 案聽今31十5956~———一一 97年9月1日修正-替換頁 70·如申請專利範圍第61項所述之場效電晶體，其中該第五含矽 區域被摻雜為P型，範圍為lxlO19至lxlO21原子/立方公分。 71·如申請專利範圍第61項所述之場效電晶體，其中該第六壓縮 應變SikGes區域於該第一單晶矽區域、第二碳摻雜磊晶區域、第 四壓縮應變Si^qGewCq蠢晶區域和第五含矽區域旁的區域被摻雜 為p型，而於該第三矽區域被摻雜為n型。 72·如申請專利範圍第61項所述之場效電晶體，更-包含一第七矽 區域於該第六壓縮應變SiuGes區域上方、且於該閘極介電區域下 方。 73.如中請專利範圍第72項所述之場效電晶體，其中該第六厭給
交ii-w-qGewCq蠢晶區域和第五含石夕區域 而於該第三矽區域被摻雜為n型。
縮應變Si^y 縮應變 型濃度水平。 74項所述之場效電晶體 SlkyGexCy磊晶區坺之 y如申請專利範圍第74 3或相_該第八壓縮應變Si .¾日日體，其中該第三石夕區 區域之上表面為鬆弛的。 47 1302740 i) L ye U1 年月日修(楚)正替換頁 案 §4丨-93116060 97年9月1曰修正一替換頁 76·如申請專利範圍第74項所述之場效電晶體，其中該第六壓縮 應變Sii_sGes區域於該第一單晶石夕區域、第八壓縮應變sii x_yGexCy 磊晶區域、第四壓縮應變Sii-w-qGewCq磊晶區域和第五含石夕區域旁 的區域被摻雜為p型，而於該第三矽區域被摻雜為η型。 77· —種反相器，包含： 一第一石夕磊晶區域於一第一單晶基板上，該第一石夕磊晶區域 具有一大於1χ1〇19原子/立方公分的η型濃度水平； 一第二Sii-HGeiCj磊晶區域於該第一矽磊晶區域上方； 一第二石夕磊晶區域於該第二Si㈤GeiCj磊晶區域上方，該第三 砍蠢晶區域被換雜為p型； 弟四應變Si1-yCy蠢晶區域於該第三石夕蟲晶區域上方，該第 四應變Sl^yCy磊晶區域具有一大於1χ1〇19原子/立方公分的n型濃 度水平； 彳 / 1五區域於該第四應冑Sil_ycy蟲晶區域上方，該第五區域 係選自單祕、多晶补多晶铺所域之群組，該第五區域具 有大於1χ1〇原子/立方公分的η型濃度水平； ，ΓΪ一垂直柱結構，包含至少—側壁自該第—雜晶區域延 伸過该第二SlwGedSa區域、該第三綠晶區域、該第四應變 Sii-yCy蟲晶區域上方，至該第五區域； 、芰 •-第六雜域於該第—垂直柱結構之該至少—側壁之一 上方； ％ 一第一閘極介電區域於該第六矽區域上方； 一，一閘極導電區域於該第一閘極介電區域上方； =七P型料晶區域於該第—單晶基板上，該 蟲晶區域具有—大於_19原子/立方公分的濃度水平； 夕 48 ：11 ：11 1302740 ΙΗ I r n 曰修 案號灼儿兔 97年9月1日修正〜替〜〜〜 一第八碳摻雜磊晶區域於該第七p型矽磊晶區域上方，該第 八碳摻雜I晶區域具有-大於lxlG19原子/立方公分的p型濃^水 平； -第九綠晶區域於該第人碳摻雜蟲晶區域上方，該第 遙晶區域被摻雜為η型； -第十壓縮應變SWqGewCq磊晶區域於該第九矽磊晶區域上 方，該第十壓縮應變SWqGewCq遙晶區域具有一纽ω /立方公分的p型濃度水平； 、 第十-區域於該第十壓縮應tsWqGewC@晶區域上方， 2十區域係選自單晶石夕、多晶石夕和多晶石夕鍺所組成之群組， 该第—區域具有-大於W9原子/立方公分的p型濃度水平； -第二垂直柱結構’包含至少一侧壁自該第七P型石夕蟲晶區 =、第八碳摻雜蟲晶區域、第九#晶區域、第十壓縮應變 ll-w-qGewCq蟲晶區域延伸至該第十一區域； 一第十二應變sil-SGes區域於該第二垂直柱 該 壁之一區域上方； 一f二閘極介電區域於該第十二應變Si·七域上方； 以及 -第二閘極導魏域於該第二閘極介魏域上方。 .如申μ專利範圍第77項所述之反相II，更包含： 厂第-導電介層穿第—毯覆介電層，翻該第一砍蠢 第-毯覆介電層於該第一垂直柱結構上方； 晶 區域; -第二導較層扣—毯覆介電層 結構頂上之該第五區域； -第三導電介層穿顧第—毯覆介電層，接觸該第—間極導 49 1302740 月日修(動正替換頁 電區域; 案號1 咖〇 —一· 97年9月1日修正一替換頁 一第二毯覆介電層於該第二垂直柱結構上方； 否晶=轉電介料過該第二毯覆介電層，接峨第七Ρ财 '嶋SC二毯覆介電層’接觸該第二垂餘 接觸該第二閘極導 一第六導電介層穿過該第二毯覆介電層， 電區域；以及 直柱單晶基板上、介於該第-與第二垂 79. 3之範圍第77項所述之反相器，其中該第一垂直柱結 冓之側土係於平面_)中’且垂直於該第—單晶基板之—主表面。 - 如申請專利範圍第77項所述之反相器’其中該第二垂士 構之側壁係於平面⑽)中，且垂直於該第一單晶基板之一主表^ · 82.如申請專利範圍第77項所述之反相器，其中該第十二應變 Sii-sGes區域係一石夕區域。 83· —種反相器，包含： 第鬆弛晶區域於一第一單晶基板上，該第一鬆 50 1302740 ui $月曰修(€1正替換頁 案號:^3115950 弛_轉晶區域被摻雜為n型，至—大^正古 的濃度水平； 人於1χΐ0原子/立方公分 方，變綠晶區域於該第—鬆弛队純晶區域上 原子/立 ===區_雜為η型，至一大於㈣19 方，晶區域於該第二拉伸應變綠晶區域上 μ，一#々弛SiuGei磊晶區域被摻雜為p型； 方，該ί變石夕蠢晶區域於該第三鬆他sii-iGej晶區域上 原子/立方公分申的^^晶區域被換雜為η型’至一大於1谓19 一第五區域於該第四拉伸應變矽磊晶區域 曰F R第-垂直柱結構，包含至少—側壁自該第—鬆弛蠢 ΐ :二延^該$二拉伸應變石夕蟲晶區域、該第三鬆弛Si也 曰曰亥苐四拉伸應變石夕蟲晶區域上方，至該第五區域； 第六應變㈣域於該第—垂直柱結構之該至少—側 區域上方； 一，一閘極介電區域於該第六應變矽區域上方；以及 弟閘極導電區域於該第一閘極介電區域上方； 石曰第七p型矽磊晶區域於該第一單晶基板上，該第七p型矽 猫晶區，具有—大於㈣19軒/立方公分的濃度水平； 山△第八奴#雜磊晶區域於該第七p型矽磊晶區域上方，該第 八，摻雜磊晶區域被摻雜為？型，至一大於lxlol9原子/立方公分 的濃度水平； 51 1302740 案號:93U5950 … 97年9月1曰修正-替換頁 -第九石綠晶區域於該第人碳摻雜蟲晶區域上方，該第九石夕 蟲晶區域被摻雜為η型； -第十壓騎變Si^qGewCq遙晶區域於鮮九縣晶區域上 方，該第十獅應變Si—G^Cq蟲晶區域具有—大於1χ1〇ΐ9原子 /立方公分的Ρ型濃度水平； -第十-區域於該第十壓縮應變silwqGewc^晶區域上方， =十區域係選自單晶石夕、多晶石夕和多晶石夕鍺所組成之群組， ^二:區域具有一大於1x1019原子/立方公分的ρ型濃度水平； 竹1 ^直柱結構，包含至少—侧壁自該第·P _蟲晶區 r ί八;炭ff編域·、第九石夕蟲晶區域、第十屢縮應變 l-W-qGewCq磊晶區域延伸，至該第十一區域； 壁之:域於該，二垂直柱結構之該至少-側 二^_介電區域於該第十二應變silsGes區域上方；以及 4-閘極導電區域於該第二閘極介電區域上方。 84·=請專利範圍第83項所述之反相器·，更包含： 二第一毯覆介電層於該第—垂直柱結構上方； 第一導電介層穿過該第—毯覆介電芦 結構頂上之該第五區域；m層接觸料-垂直柱 電區域弟—W介層穿過該第—毯覆介電層，接觸該第1極導 二，二毯覆介電層於該第—垂直柱結構上方； —第四導電介層穿職第二毯覆介，翻該第切蟲曰 52 1302740
年月日修(吏)正替換頁 一第五導電介層穿過該第二毯覆介電層 ’接觸該第一垂直柱 €十二應變SiUsGe^ 一 1 -----—%设厂,招 w構頂上之該弟十一區域上方之區域中的該 域； 帛4電介層穿伽第二毯覆介電層，接_第二問 電區域；以及 -第三介賴域於該第—單晶基板上、介於該第-與第二垂 直柱結構間，以提供元件隔離。 如申睛專利範圍第84項所述之反相器，其中經由導電材料， 該第四導電介層#合至該第—導較層，該第六導電介層輛合至 該第三導電介層，該第五導電介層耦合至該第二導電介層。 86·如申請專利範圍第83項所述之反相器，其中該第一垂直柱結 構之側壁係於平面(1〇〇)中，且垂直於該第一單晶基板之一主表面。 87·如申請專利範圍第83項所述之反相器，其中該第二垂直柱結 構之側壁係於平面(110)中，且垂直於該第一單晶基板之一主表面。 88·如申請專利範圍第83項所述之反相器，其中該第十二應變 Sii_sGes區域係一砍區域。 53 1302740 ΎηΤΨΓ ^ ~ J 年月曰修{的正替換頁丨 6000 168 171
162 161 ~ργ C回Ο 1302740 W 巧~qY*" 年·启日修(更)正替換頁 6000 168 171
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161 回
1302740 dZ f>. 2B 年^ Ώ修(更)正替換頁 棄號:03115050-- 97年5月28日修正-替換頁 · 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：圖5。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 104箭頭 160垂直元件 161單晶基板 162汲極 163體極 164源極 165通道 166絕緣層或區域 167閘極 168毯覆介電層 169汲極電極 170源極電極 171閘極電極 _ 210碳掺雜磊晶層或區域 410鬆弛矽層或區域、多晶矽層或區域、或多晶矽鍺層或區域 570介面 5000, 6000垂直柱結構 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發坷特徵的化學式： 無0
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