[發(fā)明專利]鰭形場效晶體管器件和形成鰭形場效晶體管器件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410370711.8
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104347716B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬治·A·凱蒂;馬克·S·羅德爾;羅伯特·C·鮑文
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 尹淑梅;薛義丹

本發(fā)明提供了一種鰭形場效晶體管器件和一種形成鰭形場效晶體管器件的方法，所述鰭形場效晶體管器件可以包括位于鰭形結(jié)構(gòu)中的可以提供用于鰭形場效晶體管器件的溝道區(qū)的高遷移率半導(dǎo)體材料。源區(qū)/漏區(qū)凹進可以鄰近于鰭形結(jié)構(gòu)，包括高遷移率半導(dǎo)體材料的成分的漸變組分外延生長的半導(dǎo)體合金材料可以位于源極/漏極凹進中。

本申請涉及并要求于2013年7月30日在美國專利商標(biāo)局提交的第61/859,932號并且標(biāo)題為“FINFET WITH RECESSED AND GRADED SOURCE AND DRAIN MATERIAL FOR LOWTOTAL PARASITIC RESISTANCE”的美國臨時申請、在2013年7月30日在美國專利商標(biāo)局提交的第61/859,922號并且標(biāo)題為“FINFET WITH IMPROVED SOURCE AND DRAIN FORMATIONFOR LOW TOTAL PARASITIC RESISTANCE”的美國臨時申請(代理人案號:1145-8PR)以及在2014年3月26日提交的第14/226,518號美國非臨時申請(代理人案號：1145-8)的優(yōu)先權(quán)，這些申請的全部公開通過引用包含于此。

背景技術(shù)

鰭形場效晶體管(finFET)器件的寄生串聯(lián)電阻(parasitic series resistance)在解決這些器件的性能時可能具有問題，尤其當(dāng)溝道長度減小時?？偧纳娮璧膬蓚€組件是金屬接觸件和半導(dǎo)體鰭形物之間的接觸電阻以及半導(dǎo)體鰭形物的摻雜區(qū)域的擴展電阻。

可以根據(jù)由金屬/半導(dǎo)體界面表示的勢壘高度來確定一個或其他成分是主要的。例如，相當(dāng)高的勢壘高度(例如，300meV或更大)可能導(dǎo)致在總寄生電阻中接觸電阻占主導(dǎo)地位，而在較小的勢壘高度(大約100meV或更小)的情況下，總寄生電阻的占主導(dǎo)地位的成分可以是擴展電阻。

例如，在美國專利公布號2006/0202266和2009/0166742中進一步討論了寄生電阻，這兩個美國專利的公開內(nèi)容通過引用全部包含于此。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實施例可以提供包括高遷移率半導(dǎo)體材料并且在凹進的源極/漏極區(qū)中具有漸變組分的材料的鰭形場效晶體管器件和形成該鰭形場效晶體管器件的方法。根據(jù)這些實施例，鰭形場效晶體管器件可以在鰭形結(jié)構(gòu)中包括可以提供鰭形場效晶體管器件的溝道區(qū)的高遷移率半導(dǎo)體材料。源極/漏極凹進可以鄰近于鰭形結(jié)構(gòu)和位于源極/漏極凹進中的漸變組分外延生長的半導(dǎo)體合金材料(包括高遷移率半導(dǎo)體材料)。

在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，漸變組分外延生長的半導(dǎo)體合金材料的最上面的表面在鰭形結(jié)構(gòu)的最上面的表面下方凹進。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，鰭形場效晶體管器件還可以包括位于漸變組分外延生長的半導(dǎo)體合金材料中的源極/漏極接觸凹進，其中，源極/漏極接觸凹進具有局限于預(yù)定位置的深度，在超過所述預(yù)定位置處，與水平界面相關(guān)的擴展電阻值的遞增的減少量比總電阻的遞增的增加量小。

在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，鰭形場效晶體管器件還可以包括：金屬-半導(dǎo)體合金，位于漸變組分外延生長的半導(dǎo)體合金材料的最上面的表面上；以及金屬，位于金屬-半導(dǎo)體合金上。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，漸變組分外延生長的半導(dǎo)體合金材料可以包括富含高遷移率半導(dǎo)體材料的組分并且包括高遷移率半導(dǎo)體材料貧乏的組分，富含高遷移率半導(dǎo)體材料的組分在溝道界面處接觸鰭形結(jié)構(gòu)的高遷移率半導(dǎo)體材料，高遷移率半導(dǎo)體材料貧乏的組分在合金中距離溝道界面最遠。

在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，漸變組分外延生長的半導(dǎo)體合金材料可以包括合金中的高遷移率半導(dǎo)體材料的量為大約2％每埃的最大減少量。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，富含高遷移率半導(dǎo)體材料的組分的成分等于鰭形結(jié)構(gòu)中的高遷移率半導(dǎo)體材料的成分，高遷移率半導(dǎo)體材料貧乏的組分的成分大約為零。

在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，富含高遷移率半導(dǎo)體材料的組分的成分在等于鰭形結(jié)構(gòu)中的高遷移率半導(dǎo)體材料中的成分的+/-30％的范圍內(nèi)，高遷移率半導(dǎo)體材料貧乏組分的成分在高遷移率半導(dǎo)體材料的成分的0-25％的范圍內(nèi)。