[發(fā)明專(zhuān)利]晶體管、半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210570793.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103681346A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戈本·多恩伯斯;查理德·奧克斯蘭德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78;H01L29/49
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)涉及以下共同審理和共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，將其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中，這些專(zhuān)利申請(qǐng)是：于2012年7月6日提交的第13/542,860號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)“III-V?Compound?Semiconductor?DeviceHaving?Metal?Contacts?and?Method?of?Making?the?Same”以及于2012年5月9日提交的第13/467，133號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)“III-V?compound?SemiconductorDevice?Having?Dopant?Layer?and?Method?of?Making?the?Same”。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種晶體管、半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件被使用在各種電子應(yīng)用，諸如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，以及其他電子設(shè)備中。通常通過(guò)在半導(dǎo)體襯底上方連續(xù)地沉積絕緣或介電層、導(dǎo)電層、以及半導(dǎo)體材料層，并且使用光刻圖案化各種材料層從而形成電路部件及其上的元件來(lái)制造半導(dǎo)體器件。

半導(dǎo)體工業(yè)通過(guò)持續(xù)減小允許更多部件集成到給定的區(qū)域中的最小部件尺寸來(lái)持續(xù)地改進(jìn)多種電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度。這些更小的電子部件對(duì)半導(dǎo)體器件的制造工藝流程提出了挑戰(zhàn)。

晶體管是作為電子系統(tǒng)和集成電路(IC)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元的元件。晶體管通常用在半導(dǎo)體器件中，用于放大、轉(zhuǎn)換電功率以及執(zhí)行其他操作。近來(lái)的一些晶體管設(shè)計(jì)包括高電子遷移率晶體管(HEMT)和具有多個(gè)柵極的縱向晶體管，高電子遷移率晶體管具有低電壓操作，具有比傳統(tǒng)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件更高的速度以及更低的功率損耗。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：在工件上方形成晶體管，所述晶體管包括犧牲柵極材料，所述犧牲柵極材料包括III-V族材料；以及將金屬(Me)與所述犧牲柵極材料的所述III-V族材料相結(jié)合，以形成所述晶體管的包括Me-III-V化合物材料的柵極。

在所述方法中，將所述金屬與所述犧牲柵極材料的所述III-V族材料相結(jié)合包括結(jié)合選自于主要由Ni、Pt、Pd、Co及它們的組合所構(gòu)成的組中的材料的金屬。

在所述方法中，將所述金屬與所述犧牲柵極材料的所述III-V族材料相結(jié)合包括：將所述犧牲柵極材料的所述III-V族材料完全鎳化。

在所述方法中，所述晶體管的所述犧牲柵極材料包括第一Me-III-V化合物材料，形成所述晶體管包括在所述工件上方形成溝道材料，所述溝道材料的一部分設(shè)置在所述犧牲柵極材料下方并且包括所述晶體管的溝道，并且所述溝道材料包括第二III-V族材料。

在所述方法中，所述方法進(jìn)一步包括：將所述金屬(Me)與所述溝道材料的所述第二III-V族材料相結(jié)合，以形成所述晶體管的源極區(qū)域和漏極區(qū)域，所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域包括第二Me-III-V化合物材料。

在所述方法中，所述柵極的Me-III-V化合物材料包括第一Me-III-V化合物材料，所述方法進(jìn)一步包括在所述晶體管的源極區(qū)域和漏極區(qū)域上方形成III-V族材料，并且將所述金屬與所述犧牲柵極材料的所述第一III-V族材料相結(jié)合進(jìn)一步包括：將所述金屬與位于所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域上方的所述第二III-V族材料相結(jié)合，以形成所述晶體管的包括有第二Me-III-V化合物材料的源極區(qū)域和漏極區(qū)域。

在所述方法中，在所述晶體管的所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域上方形成所述第二III-V族材料包括：在所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域上方外延生長(zhǎng)所述第二III-V族材料。