对比文件名称：2003-03-20_US2003052348A_发明申请_US20030052348A1 Semiconductor device
目标专利名称：249具有扩散势垒区的晶体管CN105981145B
本次调用的模型名称：DeepSeek最新版模型
根据目标专利权利要求的技术特征划分，结合目标专利说明书和对比文件内容，特征比对分析如下：
## 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：包括：基板<br>《直接公开》 | [0080]段：“... includes a p-type Si substrate 10 ...” | 对比文件明确公开了半导体器件包括p型硅基板（Si substrate）。这与目标专利权利要求中的“基板”特征相同，本领域技术人员能够毫无疑义地得出。 |
| **技术特征B**：形成在所述基板的第一区域的表面上的扩散势垒区，其中所述扩散势垒区是使用具有第一带隙能量的第一材料形成的<br>《隐含公开》 | [0018]段：“... a semiconductor device that can operate at a high speed can be obtained, where scattering of impurities from the body region containing high concentration impurities to the channel region is suppressed, and impurity scattering hardly occurs in the channel region.”<br>[0018]段：“... a portion of the semiconductor layer further includes a region for preventing impurities from diffusing to the channel that contains carbon in a concentration from 0.01% to 2%.”<br>[0096]段：“... an anti-diffusion layer ... suppresses the impurities from diffusing from the Si body region to the SiGe channel region.”<br>[0136]段：“... a Si film 18 containing about 0.1% of C (carbon) ...” | 1. **作用相同**：目标专利的“扩散势垒区”用于降低从重掺杂区到沟道区的掺杂物扩散。对比文件明确公开了“防止杂质扩散到沟道的区域”（region for preventing impurities from diffusing to the channel）以及“防扩散层”（anti-diffusion layer），其作用同样是抑制从高掺杂体区（body region）到沟道区的杂质扩散。<br>2. **材料与带隙**：对比文件的防扩散层由含碳（C）的硅（Si）层构成（例如，Si film containing about 0.1% of C）。碳的引入会改变材料的带隙能量。虽然对比文件未明确量化其带隙为“第一带隙能量”，但本领域技术人员公知，材料成分的改变必然导致其带隙能量的变化。因此，含碳硅层作为防扩散层，其材料具有特定的带隙能量，符合“使用具有第一带隙能量的第一材料形成”的特征。<br>3. **位置关系**：对比文件图13及相应描述表明，该含碳硅层（n⁺ Si layer 28）位于高掺杂的Si体区（Si body region 22）和SiGe沟道区（SiGe channel region 24）之间，即形成在基板第一区域（体区）的表面上。<br>综上所述，本领域技术人员能够从对比文件公开的“防扩散层”及其作用、材料和位置，合理推断出技术特征B的技术方案。 |
| **技术特征C**：形成在所述扩散势垒区的表面上的沟道区，其中所述沟道区使用具有低于所述第一带隙能量的第二带隙能量的第二材料形成<br>《隐含公开》 | [0080]段：“... a SiGe channel region 24 ...”<br>[0082]段：“The Ge content of the SiGe channel region 24 is about 40% ...”<br>[0082]段及图5：描述了SiGe沟道区的带隙小于Si帽层和Si缓冲层。 | 1. **沟道区存在**：对比文件明确公开了由SiGe形成的沟道区（SiGe channel region）。<br>2. **带隙能量关系**：对比文件图5及相关描述指出，SiGe沟道区（Ge含量约40%）的带隙比其相邻的Si帽层（Si cap layer 25）和Si缓冲层（n⁻ Si region 23）小约300 meV。根据技术特征B的隐含公开，防扩散层由含碳硅层构成。硅的带隙约为1.12 eV，加入碳通常会增大带隙（例如SiC带隙大于Si）。而SiGe的带隙随Ge含量增加而减小（例如40% Ge的SiGe带隙小于硅）。因此，本领域技术人员能够合理推断，作为沟道区的SiGe材料，其带隙能量低于作为防扩散层的含碳硅材料（第一材料）的带隙能量。<br>3. **位置关系**：如图13所示，SiGe沟道区24形成在含碳硅防扩散层（n⁺ Si layer 28/Si spacer layer 29）的表面之上。<br>因此，技术特征C被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征D**：以及耦合到所述基板的所述第一区域的背栅触点，所述背栅触点延伸到所述基板的所述第一区域中。<br>《直接公开》 | [0080]段：“... a contact 26 as a conductor member that electrically connects the gate electrode 17 and the Si body region 22 is provided.”<br>[0004]段：“... the gate electrode and the body region are electrically connected ...” | 1. **背栅触点作用**：目标专利的背栅触点耦合到基板的重掺杂区（第一区域），用于施加偏压使该区域作为背栅极。对比文件公开的“接触26”（contact 26）作为导体部件，将栅电极（gate electrode）和Si体区（Si body region）电连接。当栅电极被偏置时，体区电位随之改变，其作用同样是作为第二栅极（即背栅）以控制阈值电压，这与目标专利背栅触点的作用相同。<br>2. **延伸到第一区域**：对比文件的接触26电连接到Si体区22，该体区是形成在基板（SOI的上硅层）中的重掺杂区域。本领域技术人员能够理解，为了实现可靠的电连接，接触必然需要延伸到该体区（第一区域）中。<br>因此，技术特征D被对比文件直接公开。 |
| **技术特征E**：其特征在于，所述第一区域具有比所述沟道区更高的掺杂浓度。<br>《直接公开》 | [0082]段：“The Si body region 22 contains n-type impurities ... in a concentration of about 1×10¹⁹ atoms/cm³ ... The SiGe channel region 24 contains n-type impurities ...”<br>[0095]段：“... making the impurity concentration in the Si body region 22 high and the impurity concentration in the SiGe channel region 24 low.” | 对比文件明确且反复指出，体区（Si body region，对应于目标专利的“第一区域”）的杂质浓度（例如约1×10¹⁹ atoms/cm³）远高于沟道区（SiGe channel region）的杂质浓度（例如约1×10¹⁷ atoms/cm³或更低）。这与技术特征E的描述完全一致。 |
| **技术特征F**：其特征在于，所述第一材料包括III-V族复合物或II-VI族复合物。<br>《未公开》 | 无相应内容。 | 对比文件中用于形成防扩散层（对应于扩散势垒区）的材料是含碳的硅（Si:C），属于IV族元素构成的材料。对比文件全文未提及使用III-V族复合物（如AlAs, InAlAs）或II-VI族复合物来形成防扩散层或任何类似层。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征G**：其特征在于，所述第一材料包括砷化铝或砷化铟铝。<br>《未公开》 | 无相应内容。 | 对比文件未提及砷化铝（AlAs）或砷化铟铝（InAlAs）这两种具体的III-V族材料。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征H**：其特征在于，所述第二材料包括砷化镓或砷化铟镓。<br>《未公开》 | 无相应内容。 | 对比文件中沟道区材料为SiGe或SiGeC，未提及砷化镓（GaAs）或砷化铟镓（InGaAs）这两种具体的III-V族材料。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征I**：其特征在于，所述沟道区和所述第一区域是基于超锐逆掺杂分布来掺杂的。<br>《直接公开》 | [0095]段：“... making the impurity concentration in the Si body region 22 high and the impurity concentration in the SiGe channel region 24 low.”<br>[0017]段：“... having the channel region contain impurities in a lower concentration than that of the body region by 1/10 or less.” | 目标专利说明书将“超锐逆掺杂分布”解释为沟道区和其下方的重掺杂区使用不同掺杂浓度来掺杂（参见[0007]段）。对比文件明确公开了体区（第一区域）为高掺杂，而沟道区为低掺杂（浓度低于体区的1/10或更少），这正是超锐逆掺杂分布的典型特征。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征J**：其特征在于，进一步包括：形成在所述沟道区的表面上的介电层<br>《直接公开》 | [0080]段：“... a gate insulator film 16 formed of a silicon oxide film provided on the Si film 15 ...”<br>（注：Si film 15为Si帽层，位于沟道区之上，介电层形成在其表面） | 对比文件公开了在Si帽层（Si cap layer，位于沟道区上方）表面上形成的栅绝缘膜（gate insulator film），例如由热氧化形成的二氧化硅膜。该介电层位于沟道区的表面区域上方。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征K**：形成在所述介电层的表面上的金属栅极<br>《未公开》 | [0080]段：“... a gate electrode 17 provided on the gate insulator film 16.”<br>[0082]段：“The gate electrode 17 is doped with p-type impurities ...” | 对比文件公开了在栅绝缘膜上形成栅电极（gate electrode），但其具体材料为掺杂的多晶硅（polysilicon），并未提及是“金属栅极”。目标专利特别强调了“金属栅极”（如[0029]段的metal gate 122），二者材料不同。因此，对比文件未公开“金属栅极”这一特征。 |
| **技术特征L**：形成在所述扩散势垒区的所述表面上的源极区<br>《直接公开》 | [0080]段：“A source region 20a ... are provided in regions on both sides of the gate electrode 17 of the semiconductor layer 30 ...” | 对比文件明确公开了源极区（source region 20a）。该源极区形成在半导体层中，而半导体层包含防扩散层（含碳硅层）和其上的沟道层等。源极区通过离子注入和退火形成，其底部会延伸到防扩散层所在的区域。因此，可以认为源极区形成在扩散势垒区（防扩散层）的表面上。该特征被直接公开。 |
| **技术特征M**：形成在所述扩散势垒区的所述表面上的漏极区<br>《直接公开》 | [0080]段：“... a drain region 20b ... are provided in regions on both sides of the gate electrode 17 of the semiconductor layer 30 ...” | 与技术特征L同理，对比文件明确公开了漏极区（drain region 20b），其形成方式与位置同源极区。该特征被直接公开。 |
| **技术特征N**：毗邻于所述源极区的第一浅沟槽隔离区<br>《隐含公开》 | [0123]段：“... a trench separation 493 for separating the semiconductor layers 430 and 480 from each other is provided.”<br>（参见图22，图32） | 对比文件公开了用于隔离器件（如PMOS和NMOS）的沟槽隔离（trench separation）。虽然未明确说明该隔离区“毗邻于源极区”，但本领域技术人员知晓，在集成电路中，浅沟槽隔离（STI）通常形成在相邻的有源区（包括源/漏区）之间以实现电隔离。因此，可以合理推断存在毗邻源极区的隔离区。该特征被隐含公开。 |
| **技术特征O**：以及毗邻于所述漏极区的第二浅沟槽隔离区。<br>《隐含公开》 | 同技术特征N引用。 | 同理，基于对比文件公开的沟槽隔离结构和本领域公知常识，可以合理推断存在毗邻漏极区的隔离区。该特征被隐含公开。 |
| **技术特征P**：其特征在于，所述扩散势垒区介于所述沟道区和所述第一区域之间。<br>《直接公开》 | [0136]段及图13：清楚显示了含碳硅层（n⁺ Si layer 28，防扩散层）位于Si体区（22，第一区域）和SiGe沟道区（24）之间。 | 对比文件附图13的结构图明确显示了防扩散层（对应于扩散势垒区）位于高掺杂体区（第一区域）和沟道区之间。文字描述也指出其作用是防止体区杂质扩散到沟道区。因此，该位置关系被直接公开。 |
| **技术特征Q**：其特征在于，所述装置是平面金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。<br>《隐含公开》 | 全文，特别是图3A-3C、4、13等，所示器件结构为平面型MOSFET。 | 对比文件所描述的半导体器件（HDTMOS）具有栅极、源极、漏极、沟道等基本结构，从附图可以看出其为平面结构。虽然其具体名称和某些特性（如栅体相连）可能有所不同，但其基本结构属于平面金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的范畴。本领域技术人员能够识别出这一点。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征R**：其特征在于，所述装置是鳍式场效应晶体管(FinFET)。<br>《未公开》 | 无相应内容。 | 对比文件全文及所有附图均未涉及鳍式（Fin）结构或三维沟道。所有器件均为平面结构。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征S**：包括：在基板的重掺杂区的表面上形成扩散势垒区，其中所述扩散势垒区是使用具有第一带隙能量的第一材料形成的<br>《隐含公开》 | [0096]段：“... it is important to prevent the impurities in the Si body region 22 from diffusing to the SiGe channel region 24 ...”<br>[0136]段：“... this variation of the HDTMOS further includes a Si film 18 containing about 0.1% of C ...” | 对比文件描述了在制造过程中，为了防止杂质从高掺杂体区扩散，引入了含碳的硅层作为防扩散层（见技术特征B论述）。这对应于“在基板的重掺杂区的表面上形成扩散势垒区”的工艺步骤。虽然未明确描述该材料的“第一带隙能量”，但如特征B所述，本领域技术人员能够理解材料带隙随成分改变。因此，该制造方法特征被隐含公开。 |
| **技术特征T**：在所述扩散势垒区的表面上形成沟道区，其中所述沟道区使用具有低于所述第一带隙能量的第二带隙能量的第二材料形成<br>《隐含公开》 | [0080]段：“... a SiGe film 14 epitaxially grown ... on the Si buffer layer 13 ...”<br>（结合技术特征C的论述） | 对比文件描述了通过外延生长（如UHV-CVD）在缓冲层（其下方是防扩散层）上形成SiGe薄膜作为沟道区。结合特征C关于带隙关系的推断，该制造方法特征被隐含公开。 |
| **技术特征U**：蚀刻所述沟道区的特定区域以形成源极区和漏极区<br>《隐含公开》 | 制造工艺的常规步骤。对比文件虽未详细描述蚀刻沟道区特定区域的步骤，但公开了源极区和漏极区的形成（[0080]段），这必然涉及通过蚀刻和离子注入等工艺在沟道区两侧形成源漏区。本领域技术人员能够合理推断出这一步骤。 | 形成MOSFET的源极区和漏极区通常需要对沟道区两侧的区域进行加工，例如通过蚀刻去除部分材料后进行外延填充，或直接进行离子注入。对比文件公开了源极区和漏极区的存在，隐含了形成它们的必要工艺步骤，包括对沟道区特定区域的蚀刻处理。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征V**：以及形成背栅触点，所述背栅触点延伸到所述基板的所述重掺杂区中。<br>《直接公开》 | [0080]段：“... a contact 26 as a conductor member that electrically connects the gate electrode 17 and the Si body region 22 is provided.” | 对比文件明确公开了形成接触（contact 26）以电连接栅电极和体区（重掺杂区）的工艺特征。该接触必然延伸到体区中以实现电连接。这与技术特征V的描述一致。 |
| **技术特征W**：进一步包括形成耦合到所述重掺杂区的背栅触点。<br>《直接公开》 | 同技术特征V引用。 | 此特征与技术特征V实质相同，均指形成连接到重掺杂区（体区）的背栅触点。已被直接公开。 |
| **技术特征X**：其特征在于，所述扩散势垒区陷住来自所述重掺杂区的掺杂物。<br>《隐含公开》 | [0096]段：“... suppresses the impurities from diffusing from the Si body region to the SiGe channel region.” | 对比文件明确指出防扩散层（扩散势垒区）的作用是抑制（suppresses）或防止（prevent）来自重掺杂体区的杂质扩散。术语“陷住”（trap）与“抑制/防止”在本语境下表达了相同的技术效果，即阻挡杂质迁移。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征Y**：其特征在于，所述扩散势垒区在所述扩散势垒区的较低界面处陷住所述掺杂物，以及其中所述第一材料是砷化镓或者砷化铟镓，并且所述第二材料是砷化铝或砷化铟铝。<br>《未公开》 | 无相应内容。 | 1. 对比文件未具体描述杂质被陷住的具体界面（较低界面或较高界面）。<br>2. 对比文件未使用砷化镓（GaAs）、砷化铟镓（InGaAs）、砷化铝（AlAs）或砷化铟铝（InAlAs）这些材料组合。该特征包含了非常具体的材料限定，均未被对比文件公开。 |
| **技术特征Z**：其特征在于，所述扩散势垒区在所述扩散势垒区的较高界面处陷住所述掺杂物，以及其中所述第一材料是硅，并且所述第二材料是砷化铝或砷化铟铝。<br>《未公开》 | 无相应内容。 | 1. 对比文件未具体描述杂质被陷住的具体界面（较低界面或较高界面）。<br>2. 虽然对比文件使用硅（Si）作为基板和部分层的材料，但其中与沟道区相邻的“第一材料”防扩散层是含碳硅（Si:C），并非纯硅。<br>3. 对比文件未使用砷化铝（AlAs）或砷化铟铝（InAlAs）作为第二材料（沟道区材料）。<br>因此，该特征未被公开。 |
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