[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010283375.5
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102169897A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 池田圭司;手塚勉
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/417
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有：

柵極，隔著柵絕緣膜形成在Si_1-xGe_x的第一半導(dǎo)體層上，其中，0＜x≤1；

源極，形成在夾著上述第一半導(dǎo)體層的至少表面部的2個區(qū)域的一個上，并且由以Ge為主要成分的第二半導(dǎo)體與金屬的化合物形成；

漏極，形成在夾著上述第一半導(dǎo)體層的至少表面部的2個區(qū)域的另一個上，并且由上述第一半導(dǎo)體與上述金屬的化合物形成；

Si薄膜，形成在上述源極與上述第一半導(dǎo)體層之間，

上述源極的柵側(cè)的端部與上述漏極的柵側(cè)的端部相對于上述柵極處于非對稱的位置關(guān)系，上述漏極的柵側(cè)的端部與上述源極的柵側(cè)的端部相比，從上述柵極的端部向柵外側(cè)方向更加遠(yuǎn)離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

上述柵極的源側(cè)的端部和上述Si薄膜與上述源極的界面一致，或者重疊在上述源極上，上述漏極的柵極側(cè)的端部從上述柵極的漏側(cè)的端部向柵外側(cè)方向離開。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

上述第一半導(dǎo)體層、上述柵極、上述柵絕緣膜、上述源極、上述漏極和上述Si薄膜形成n型FET，上述第一半導(dǎo)體層具有壓縮畸變。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

上述第一半導(dǎo)體層、上述柵極、上述柵絕緣膜、上述源極、上述漏極和上述Si薄膜形成n型FET，S和Se的至少一方在上述源極與上述Si薄膜的界面以及上述漏極與上述第一半導(dǎo)體層的界面上偏析。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

上述第一半導(dǎo)體層、上述Si薄膜、上述源極和上述漏極形成在絕緣膜上。

6.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有：

n型FET，在權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)中，上述Si薄膜的傳導(dǎo)帶端能量高于上述第一半導(dǎo)體層的傳導(dǎo)帶端能量，上述源極和漏極的費米能量與上述第一半導(dǎo)體層的中央帶隙相比更靠向傳導(dǎo)帶；以及

p型FET，在權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)中，上述Si薄膜的價帶端能量低于上述第一半導(dǎo)體層的價帶端能量，上述源極和漏極的費米能量與上述第一半導(dǎo)體層的中央帶隙相比更靠向價帶。

7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括：

隔著柵絕緣膜在Si_1-xGe_x的第一半導(dǎo)體層上的一部分形成柵極的工序，其中，0＜x≤1；

對夾著上述第一半導(dǎo)體層的與上述柵極對應(yīng)的溝道區(qū)域的源/漏區(qū)域中的源區(qū)域進(jìn)行蝕刻，形成溝部的工序；

在上述溝部露出的上述溝道區(qū)域的側(cè)面上外延生長Si薄膜的工序；

在具有上述Si薄膜的溝部內(nèi)，通過外延生長嵌入形成頭Ge為主要成分的第二半導(dǎo)體層的工序；以及

在嵌入形成了上述第二半導(dǎo)體層的上述源區(qū)域和上述漏區(qū)域的各表面上沉積金屬膜之后，通過熱處理使上述源區(qū)域和上述漏區(qū)域金屬化合物化的工序。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

在上述Si薄膜和上述第二半導(dǎo)體層的形成之后，在使上述源區(qū)域和上述漏區(qū)域金屬化合物化之前或之后，向上述源區(qū)域和上述漏區(qū)域注入S和Se的至少一方的離子，使S和Se的至少一方在上述源區(qū)域與上述Si薄膜的界面以及上述漏區(qū)域與上述第一半導(dǎo)體層的界面上偏析。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

作為形成上述溝部的工序，在通過反應(yīng)離子蝕刻對上述源區(qū)域進(jìn)行蝕刻之后，利用氨與過氧化氫的混合液或鹽酸與過氧化氫的混合液蝕刻上述溝道區(qū)域的側(cè)面。