[發明專利]半導體器件、半導體基板、半導體基板的制造方法及半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201280024791.0
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103563068A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 秦雅彥;山田永;橫山正史;金相賢;竹中充;高木信一;安田哲二
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社;國立大學法人東京大學;獨立行政法人產業技術綜合研究所
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/02;H01L21/28;H01L21/336;H01L21/762;H01L27/08;H01L27/092;H01L27/095;H01L27/12;H01L29/417;H01L29/786
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李國華

技術領域

本發明涉及半導體器件、半導體基板、半導體基板的制造方法及半導體器件的制造方法。另外，本申請是在平成22年度，由獨立行政法人新能源·產業技術綜合開發機構委托研究的“納米電子半導體新材料·新結構納米電子器件技術開發硅平臺上III-V族半導體溝道晶體管技術研究開發”，適用于產業技術能力強化法第19條的專利申請。

背景技術

GaAs、InGaAs等III-V族化合物半導體具有高電子遷移率，Ge、SiGe等IV族半導體具有高空穴遷移率。因此，由III-V族化合物半導體構成N溝道型的MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor?Field?Effect?Transistor，金屬氧化物半導體場效應晶體管），如果是由IV族半導體構成P溝道型的MOSFET，則能夠實現具備高性能的CMOSFET（Complementary?Metal-Oxide-Semiconductor?Field?Effect?Transistor，互補金屬氧化物半導體場效應晶體管）。非專利文獻1中公開了在單個基板上形成有以III-V族化合物半導體為溝道的N溝道型MOSFET和以Ge為溝道的P溝道型MOSFET的CMOSFET結構。

非專利文獻1：S.Takagi,et?al.,SSE,vol.51,pp.526-536,2007.

發明內容

發明要解決的問題:

為了將以III-V族化合物半導體為溝道的N溝道型MISFET（Metal-Insulator-Semiconductor?Field-Effect?Transistor，金屬-絕緣體-半導體場效應晶體管）（以下簡稱為“nMISFET”）和以IV族半導體為溝道的P溝道型MISFET（以下簡稱為：“pMISFET”）形成于一個基板上，就需要有將nMISFET用的III-V族化合物半導體和pMISFET用的IV族半導體形成于同一基板上的技術。當考慮到制造LSI（Large?Scale?Integration，大規模集成電路）時，優選將nMISFET用的III-V族化合物半導體晶體層和pMISFET用的IV族半導體晶體層形成于可利用現有制造裝置和現有工藝的硅基板上。

另外，為了將由nMISFET和pMISFET構成的CMISFET（Complementary?Metal-Insulator-Semiconductor?Field-Effect?Transistor）低價格且高效率地制造成LSI，優選要采用同時形成nMISFET和pMISFET的制造過程。尤其是，如果能夠同時形成nMISFET的源極和漏極以及pMISFET的源極和漏極，則能夠簡化工藝，削減成本，并同時能夠容易地應對元件的微細化。

例如，在nMISFET的源漏極形成區域及pMISFET的源漏極形成區域將作為源漏極的材料形成為薄膜，進而通過光刻等進行構圖成形，從而能夠同時形成nMISFET的源極和漏極以及pMISFET的源極和漏極。然而，在形成有nMISFET的III-V族化合物半導體晶體層與形成有pMISFET的IV族半導體晶體層中，構成材料不同。因此，nMISFET或pMISFET的一方或雙方的源漏極區域的電阻變大，或者nMISFET或pMISFET的一方或雙方的源漏極區域與源漏極之間的接觸電阻變大。因此很難減小nMISFET和pMISFET雙方的源漏極區域的電阻或與源漏極接觸的電阻。

本發明的目的是提供一種半導體器件及其制造方法，當在一個基板上形成由溝道為III-V族化合物半導體的nMISFET和溝道為IV族半導體的pMISFET構成的CMISFET時，同時形成nMISFET和pMISFET的各個源極及各個漏極，并且減小源漏極區域的電阻或與源漏極接觸的電阻。而且，該目的還在于提供一種適用于這種技術的半導體基板。

解決問題的方案: