对比文件名称：2007-10-03_EP1102327B_发明授权_EP1102327B1 Field effect semiconductor device
目标专利名称：249具有扩散势垒区的晶体管CN105981145B
模型名称：GPT-4
### 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 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》** | [0026] “a p-type Si substrate 10” | 对比文件明确公开了器件包括p型Si衬底（substrate），这对应于目标专利中的“基板”。本领域技术人员能够毫无疑义地确定其公开了“基板”这一特征。 |
| **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>**《直接公开》** | [0027] “the HDTMOS of this example includes ... a semiconductor layer 30 ... The semiconductor layer 30 includes ... a Si buffer layer 13 ... a SiGe film 14 ... and a Si film 15...” <br>[0043] “...this embodiment of the HDTMOS further includes a Si film 18 containing about 0.1% of C (carbon)... The n- Si layer 28 containing 0.01% to 2%, for example, about 0.1% of carbon suppresses the impurities from diffusing from the Si body region 22 to the SiGe channel region 24.” | 对比文件公开了在体区（Si body region 22，相当于重掺杂区）和沟道区（SiGe channel region 24）之间设置有包含碳（C）的Si层（Si film 18/n- Si layer 28），其作用明确为抑制杂质从体区向沟道区扩散（suppresses the impurities from diffusing）。虽然材料（SiC vs AlAs/InAlAs）不同，但其在器件结构中的位置（介于重掺杂体区与沟道区之间）和功能（抑制杂质扩散）与目标专利的“扩散势垒区”完全相同。本领域技术人员能够毫无疑义地认识到，该包含碳的Si层即是一个“扩散势垒区”。关于带隙能量，SiC材料的带隙大于SiGe，这属于本领域公知知识。因此，该技术特征被对比文件直接公开（等同公开）。 |
| **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》** | [0027] “a SiGe channel region 24 ... is formed in a region ... of the SiGe film 14.” <br>[0029] “The Ge content of the SiGe channel region 24 is about 40%...” | 对比文件明确公开了由SiGe材料形成的沟道区（SiGe channel region 24）。该沟道区形成在包含碳的防扩散层（Si film 18/n- Si layer 28）之上（参见图13及[0043]描述的结构堆叠顺序）。SiGe材料的带隙能量低于SiC材料的带隙能量，这是本领域技术人员的公知常识。因此，本领域技术人员能够从对比文件公开的结构和材料，结合公知常识，合理推断出在防扩散层（扩散势垒区）的表面上形成了由带隙能量更低的材料（SiGe）构成的沟道区。该技术特征被隐含公开。 |
| **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》** | [0027] “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接触（contact 26）作为导电构件，将栅电极（gate electrode 17）与Si体区（Si body region 22）电连接。在DTMOS（动态阈值MOSFET）结构中，这种电连接使得体区可以作为背栅（back gate）来工作，其电位随栅极电位变化，从而调节阈值电压。接触26延伸到体区22中，实现了电耦合。这与目标专利中“耦合到基板第一区域（重掺杂区）的背栅触点”的作用和结构实质相同。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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》** | [0028] “The Si body region 22 contains n-type impurities ... in a concentration of about 1 × 1019 atoms · cm-3...” <br>[0028] “The SiGe channel region 24 ... contains n-type impurities...” <br>[0041] “when the impurity concentration in the SiGe channel region is 1 × 1017 atoms cm-3 or less...” | 对比文件明确公开了体区（Si body region 22）的杂质浓度约为1e19 cm-3，而沟道区（SiGe channel region 24）的杂质浓度较低，例如在1e17 cm-3或更少时效果更佳（见[0041]）。这清楚地表明体区（第一区域）的掺杂浓度远高于沟道区。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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》** | [0043] “a Si film 18 containing about 0.1% of C (carbon)...” | 对比文件中用作防扩散层（扩散势垒区）的材料是含有碳的硅（Si:C），这是一种IV族元素构成的合金，不属于III-V族或II-VI族复合物。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》** | [0043] “a Si film 18 containing about 0.1% of C (carbon)...” | 同上，对比文件的防扩散层材料是Si:C，并非砷化铝（AlAs）或砷化铟铝（InAlAs）。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》** | [0027] “a SiGe channel region 24” | 对比文件中沟道区的材料是SiGe，并非砷化镓（GaAs）或砷化铟镓（InGaAs）。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>**《隐含公开》** | [0028] “The Si body region 22 contains n-type impurities ... in a concentration of about 1 × 1019 atoms · cm-3...” <br>[0041] “when the impurity concentration in the SiGe channel region is 1 × 1017 atoms cm-3 or less...” <br>[0042] “...in the Si/SiGe-HDTMOS of the present invention, the short channel effect can be suppressed and the operating voltage range can be extended by making the impurity concentration in the Si body region 22 high and the impurity concentration in the SiGe channel region 24 low.” | 对比文件明确教导了通过使体区（第一区域）的杂质浓度高、沟道区的杂质浓度低，可以抑制短沟道效应并扩展工作电压范围（[0042]）。这种在沟道区下方设置一个高浓度掺杂区，而沟道区本身浓度极低或未掺杂的掺杂分布，正是“超锐逆掺杂分布（super-steep retrograde doping profile）”的典型特征。本领域技术人员阅读对比文件后，能够合理推断出其所描述的掺杂分布属于超锐逆掺杂分布。因此，该技术特征被隐含公开。 |
| **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》** | [0027] “a gate insulator film 16 formed of a silicon oxide film provided on the Si film 15” <br>[0028] “The gate insulator film 16 is formed by thermally oxidizing the Si film 15.” | 对比文件公开了栅绝缘膜（gate insulator film 16），其由硅氧化物形成并位于Si膜15（该膜作为覆盖层位于沟道区之上，参见图4）的表面上。该栅绝缘膜即起到介电层的作用。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》** | [0027] “a gate electrode 17 provided on the gate insulator film 16.” <br>[0028] “The gate electrode 17 is doped with p-type impurities...”. | 对比文件公开了栅电极（gate electrode 17）形成在栅绝缘膜（介电层）上。然而，对比文件明确该栅电极是掺杂了p型杂质的（多晶）硅（poly-Si），并非“金属栅极”。目标专利明确强调了“金属栅极”（metal gate）。因此，对比文件未公开“金属栅极”这一特定技术特征。 |
| **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>**《隐含公开》** | [0027] “A source region 20a ... containing p-type high concentration impurities are provided in regions on both sides of the gate electrode 17 of the semiconductor layer 30...” | 对比文件公开了源区（source region 20a）和漏区（drain region 20b）。这些区域形成在半导体层30中，该半导体层包含了防扩散层（Si film 18/n- Si layer 28）和其上方的各层（参见图13）。源区和漏区通过离子注入等方式形成，其位置必然延伸至防扩散层（扩散势垒区）的表面区域。本领域技术人员能够合理推断，在形成源/漏区的过程中，会在防扩散层（扩散势垒区）的表面上或表面附近形成重掺杂的源/漏区。因此，该技术特征被隐含公开。 |
| **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>**《隐含公开》** | [0027] “A ... drain region 20b ... containing p-type high concentration impurities are provided in regions on both sides of the gate electrode 17 of the semiconductor layer 30...” | 同上，对比文件公开了漏区（drain region 20b）。基于与特征L相同的推理，本领域技术人员能够合理推断漏区也形成在防扩散层（扩散势垒区）的表面上。因此，该技术特征被隐含公开。 |
| **技术特征N**：毗邻于所述源极区的第一浅沟槽隔离区<br>**《未公开》** | 未找到相关内容。 | 对比文件全文未提及“浅沟槽隔离（STI）”或类似结构。其器件隔离可能通过其他方式（如SOI的埋氧层）实现。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **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>**《未公开》** | 未找到相关内容。 | 同上，对比文件未公开浅沟槽隔离区。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **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》** | [0043] “The n- Si layer 28 ... suppresses the impurities from diffusing from the Si body region 22 to the SiGe channel region 24.” <br>图13所示结构。 | 对比文件明确公开了包含碳的n- Si层28（防扩散层）用于抑制杂质从Si体区22（第一区域）扩散到SiGe沟道区24。从图13的截面图可以清楚地看出，该防扩散层（n- Si layer 28 + n- Si spacer layer 29）位于体区22和沟道区24之间。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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>**《直接公开》** | [0001] “... a semiconductor device that functions as a DTMOS or a MISFET...” <br>图3A-3C，图4等。 | 对比文件描述的器件是DTMOS（动态阈值MOSFET），这是一种特殊类型的MOSFET。其图示（图3A-3C，图4）显示为平面结构。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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》** | 未找到相关内容。 | 对比文件全文描述的均是平面型MOSFET结构，未提及任何鳍式（Fin）或三维沟道结构。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **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>**《直接公开》** | [0043] “...this embodiment of the HDTMOS further includes a Si film 18 containing about 0.1% of C (carbon)... The n- Si layer 28 ... suppresses the impurities from diffusing from the Si body region 22 to the SiGe channel region 24.” | 该技术特征与方法相关，对应于产品特征B。对比文件公开的器件结构中包含了在重掺杂体区（Si body region 22）表面上形成的、用于抑制杂质扩散的含碳Si层（Si film 18/n- Si layer 28），该层即扩散势垒区。其形成过程隐含在外延生长等制造步骤中。本领域技术人员能够毫无疑义地得出制造该器件必然包括“在重掺杂区表面形成扩散势垒区”这一步骤。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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》** | [0027] “a SiGe channel region 24 ... is formed in a region ... of the SiGe film 14.” | 该技术特征与方法相关，对应于产品特征C。对比文件公开了在包含碳的防扩散层（Si film 18/n- Si layer 28）上外延生长SiGe薄膜14以形成沟道区24。结合公知常识（SiGe带隙 < SiC带隙），本领域技术人员能够合理推断出该方法步骤。因此，该技术特征被隐含公开。 |
| **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>**《直接公开》** | [0027] “A source region 20a and a drain region 20b ... are provided in regions on both sides of the gate electrode 17...” <br>制造工艺隐含步骤。 | 对比文件公开了器件具有源区和漏区，位于栅电极两侧。本领域技术人员知晓，在标准MOSFET制造流程中，形成源/漏区通常涉及对栅电极两侧的半导体层进行离子注入和/或蚀刻等图案化工艺。因此，能够毫无疑义地从对比文件得出“蚀刻沟道区的特定区域以形成源极区和漏极区”这一常规制造步骤。该技术特征被直接公开。 |
| **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》** | [0027] “a contact 26 as a conductor member that electrically connects the gate electrode 17 and the Si body region 22 is provided.” | 该技术特征与方法相关，对应于产品特征D。对比文件明确公开了形成接触26，该接触电连接栅电极17和体区22。该接触延伸到体区（重掺杂区）中。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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》** | [0027] “a contact 26 as a conductor member that electrically connects the gate electrode 17 and the Si body region 22 is provided.” | 此特征与特征D/V实质相同，均指形成连接重掺杂区（体区）的背栅触点。对比文件已公开该接触。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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>**《直接公开》** | [0043] “The n- Si layer 28 containing 0.01% to 2%, for example, about 0.1% of carbon suppresses the impurities from diffusing from the Si body region 22 to the SiGe channel region 24.” | 对比文件明确描述了包含碳的n- Si层28的作用是“抑制（suppresses）杂质从体区22扩散到沟道区24”。“抑制扩散”在半导体物理中即意味着“陷住（trap）”或阻挡掺杂物。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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》** | 未找到相关内容。 | 对比文件未具体说明防扩散层（扩散势垒区）是在“较低界面”还是“较高界面”陷住掺杂物。此外，对比文件使用的材料组合（SiC防扩散层，SiGe沟道）与特征Y中限定的特定材料组合（第一材料：GaAs/InGaAs；第二材料：AlAs/InAlAs）完全不同。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **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》** | 未找到相关内容。 | 对比文件未具体说明防扩散层（扩散势垒区）是在“较高界面”陷住掺杂物。虽然第一材料（防扩散层）是含碳硅（Si:C），可视为“硅”基材料，但第二材料（沟道区）是SiGe，并非“砷化铝或砷化铟铝”。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
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