[發明專利]一種互補結型場效應晶體管c-JFET器件及其后柵極的制造方法

有效

• 申請號: 201110458243.6
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187259A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/337;H01L29/423;H01L29/808
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金曉

1.一種制造半導體器件的方法，包括：

提供晶片；

在所述晶片上形成第一導電類型的半導體層；

在所述半導體層上形成偽柵極；

在所述偽柵極兩側形成側壁間隔物；

在所述偽柵極兩側形成源區和漏區；

去除所述偽柵極，在去除偽柵極所露出的開口中形成第二導電類型的第一半導體區；

在所述開口中形成柵極。

2.根據權利要求1所述的方法，在形成源區和漏區之后，進一步包括如下步驟：

在所述源區和漏區中形成開口，該開口延伸穿過所述半導體層進入所述晶片；

在所述源區和漏區中的開口中選擇性地外延生長第二半導體區；

在所述源區和漏區上形成絕緣層，覆蓋所述第二半導體區；

在所述絕緣層中形成開口，以暴露所述第二半導體區。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中：

在去除所述偽柵極之后，通過去除偽柵極所露出的開口在所述半導體層下形成第二導電類型的阱。

4.根據權利要求3所述的方法，其中：所述阱位于所述半導體層下。

5.根據權利要求3所述的方法，其中：

通過所述開口注入第二導電類型的離子，從而在所述半導體層下形成第二導電類型的阱。

6.根據權利要求5所述的方法，其中通過注入As離子形成所述第二導電類型的阱。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述第二導電類型的離子注入的條件為：30-50KeV，0.5-6.0E16cm-2。

8.根據權利要求3所述的方法，其中去除偽柵極時一并去除位于所述偽柵極之下的柵極絕緣層。

9.根據權利要求3所述的方法，其中在形成所述阱之后進行退火，所述退火是長脈沖快速退火，其退火條件為在約800-約1200℃的溫度下退火約2ms-8ms。

10.根據權利要求9所述的方法，其中去除偽柵極時保留位于所述偽柵極之下的柵極絕緣層，并且所述退火是具有附加的蓋帽層的快速退火。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述退火的條件為在約700-約850℃的溫度下退火約0.5-2min。

12.根據權利要求1所述的方法，其中在所述開口中形成柵極的步驟還包括：

在所述開口內通過外延生長形成第二導電類型的第一半導體區；

在所述第一半導體區上沉積金屬，以形成金屬柵極。

13.根據權利要求2所述的方法，其中所述第二半導體區的半導體材料是硅鍺。

14.根據權利要求2所述的方法，其中所述絕緣層所使用的材料與所述側壁間隔物所使用的材料相同。

15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括：

去除所述偽柵極，在去除偽柵極所形成的開口中形成第二導電類型的第一半導體區之后，沉積金屬，從而在所述絕緣層的開口中形成到所述第二半導體區的金屬接觸以及在去除偽柵極所形成的開口中形成金屬柵極。

16.根據權利要求12所述的方法，其中所述第一半導體區的厚度可以為20nm-50nm。

17.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述第一導電類型是P型。

18.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述第二導電類型是N型。

19.根據權利要求1或2所述的方法，其中通過外延生長摻雜磷的半導體材料形成所述第二導電類型的第一半導體區。

20.根據權利要求1所述的方法，其中所述半導體層包括鍺。

21.根據權利要求1所述的方法，其中將所述半導體層形成為具有50-100nm的厚度。

22.一種c-FET半導體器件，包括：

襯底；

位于所述襯底上的第一導電類型的半導體層；

位于所述半導體層上的柵極；

位于所述柵極與襯底之間的第二導電類型的半導體區；

位于所述柵極兩側的源區和漏區；

位于所述源區和漏區之間、在所述半導體層下方的第二導電類型的阱。