[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410232029.2
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104241270B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 權(quán)兌勇;金相秀;梁正吉;崔正達
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/77
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張帆

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件，其包括襯底、化合物半導(dǎo)體層和第一半導(dǎo)體圖案和第二半導(dǎo)體圖案。襯底包括第一區(qū)和第二區(qū)。第一半導(dǎo)體圖案位于第一區(qū)的化合物半導(dǎo)體層上，并包括元素半導(dǎo)體。第二半導(dǎo)體圖案位于第二區(qū)的化合物半導(dǎo)體層上，并包括III?V族半導(dǎo)體材料。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2013年6月24日提交的標(biāo)題為“半導(dǎo)體器件及其制造方法”的韓國專利申請No.10-2013-0072435的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容全文以引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本文描述的一個或多個實施例涉及一種半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

為了減小半導(dǎo)體器件中所用的晶體管的尺寸，正在不斷地作出努力。隨著晶體管的尺寸減小，柵極和溝道的長度也按比例減小。這繼而增大了溝道中電荷的散射并產(chǎn)生了電荷遷移率的降低。降低的電荷遷移率妨礙提高晶體管飽和電流。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個實施例，一種半導(dǎo)體器件包括：襯底，其包括第一區(qū)和第二區(qū)；化合物半導(dǎo)體層，其位于襯底上；第一半導(dǎo)體圖案，其位于第一區(qū)的化合物半導(dǎo)體層上，所述第一半導(dǎo)體圖案包括元素半導(dǎo)體；以及第二半導(dǎo)體圖案，其位于第二區(qū)的化合物半導(dǎo)體層上，所述第二半導(dǎo)體圖案包括III-V族半導(dǎo)體材料。

半導(dǎo)體器件可包括第一緩沖圖案，其位于化合物半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體圖案之間，其中所述第一緩沖圖案包括III-V族半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體器件可包括第二緩沖圖案，其位于化合物半導(dǎo)體層與第一緩沖圖案之間，其中第二緩沖圖案和第一緩沖圖案包括不同的材料。第二緩沖圖案可包括元素半導(dǎo)體。

半導(dǎo)體器件可包括緩沖圖案，其位于化合物半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體圖案之間，其中所述緩沖圖案包括元素半導(dǎo)體。緩沖圖案和第一半導(dǎo)體圖案可形成在相同水平。

半導(dǎo)體器件可包括位于第二半導(dǎo)體圖案上的覆蓋圖案。覆蓋圖案可包括III-V族半導(dǎo)體材料。覆蓋圖案可包括第一能帶隙，并且第二半導(dǎo)體圖案可包括小于第一能帶隙的第二能帶隙。

半導(dǎo)體器件可包括位于第一半導(dǎo)體圖案與化合物半導(dǎo)體層之間的第一插入圖案。半導(dǎo)體器件可包括位于化合物半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體圖案之間的第二插入圖案，其中第一插入圖案和第二插入圖案處于相同水平。第一插入圖案和第二插入圖案中的每一個可包括具有相對于第一半導(dǎo)體圖案的蝕刻選擇性的材料。

半導(dǎo)體器件可包括位于化合物半導(dǎo)體層上的插入層，其中第一半導(dǎo)體圖案和第二半導(dǎo)體圖案位于插入層上。襯底可為硅襯底，并且第一半導(dǎo)體圖案可包括鍺。化合物半導(dǎo)體層可包括鍺化硅層。第一區(qū)可包括P型晶體管區(qū)，并且第二區(qū)可包括N型晶體管區(qū)。

根據(jù)另一實施例，一種半導(dǎo)體器件包括：硅襯底，其包括第一區(qū)和第二區(qū)；化合物半導(dǎo)體層，其位于硅襯底上；第一晶體管，其位于第一區(qū)中的化合物半導(dǎo)體層上；以及第二晶體管，其位于第二區(qū)中的化合物半導(dǎo)體層上，其中第一晶體管包括：位于化合物半導(dǎo)體層上的鍺溝道層；和位于鍺溝道層上并與鍺溝道層交叉的第一柵電極，并且其中第二晶體管包括：位于化合物半導(dǎo)體層上包括鍺的第一緩沖圖案；位于第一緩沖圖案上包括第一III-V族半導(dǎo)體材料的III-V族半導(dǎo)體溝道層；和位于III-V族半導(dǎo)體溝道層上與III-V族半導(dǎo)體溝道層交叉的第二柵電極。

第一晶體管可包括位于鍺溝道層與化合物半導(dǎo)體層之間的第一插入圖案，第二晶體管可包括位于第一緩沖圖案與III-V族半導(dǎo)體溝道層之間的第二插入圖案，并且第一插入圖案和第二插入圖案可處于相同水平。第一緩沖圖案和至少一部分鍺溝道層可處于相同水平。第一插入圖案和第二插入圖案中的每一個可包括具有相對于鍺的蝕刻選擇性的材料。

半導(dǎo)體器件可包括第二緩沖圖案，其位于III-V族半導(dǎo)體溝道層與第一緩沖圖案之間，其中第二緩沖圖案包括第二III-V族半導(dǎo)體材料，第二III-V族半導(dǎo)體材料的能帶隙大于第一III-V族半導(dǎo)體材料的能帶隙。