[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110060401.6
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113078153A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘政庭;程冠倫
• 申請（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/092
• 分類號: H01L27/092;H01L21/8238
• 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;李偉

根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括第一源極/漏極外延部件和第二源極/漏極外延部件，其各自具有外部襯墊層和內(nèi)部填充層；多個(gè)溝道構(gòu)件，其沿第一方向在第一源極/漏極外延部件與第二源極/漏極外延部件之間延伸；以及柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在多個(gè)溝道構(gòu)件上方和周圍。多個(gè)溝道構(gòu)件與外部襯墊層接觸并且與內(nèi)部填充層間隔開。外部襯墊包括鍺和硼，并且內(nèi)部填充層包括鍺和鎵。本申請的實(shí)施例還涉及形成半導(dǎo)體器件的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件及其形成方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)行業(yè)經(jīng)歷了指數(shù)式增長。IC材料和設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)步已生產(chǎn)出幾代IC，其每一代都比上一代具有更小且更復(fù)雜的電路。在IC的發(fā)展過程中，功能密度(即每個(gè)芯片區(qū)互連器件的數(shù)量)普遍增加，而其幾何尺寸(即使用制造工藝中可制造的最小組件或線路)則在減小。這種按比例縮小工藝一般通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本帶來效益。這種按比例縮小也增加了加工和制造IC的復(fù)雜度。

例如，隨著集成電路(IC)技術(shù)向更小的技術(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)展，已經(jīng)引入多柵極金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(多柵極MOSFET，或多柵極器件)，以通過增加?xùn)艠O-溝道耦合、減小截止?fàn)顟B(tài)電流和減小短溝道效應(yīng)(SCE)來改善柵極控制。多柵器件通常是指具有柵結(jié)構(gòu)或其一部分設(shè)置在溝道區(qū)的多于一側(cè)的器件。鰭狀場效應(yīng)晶體管(FinFET)和多橋溝道(MBC)晶體管是多柵極器件的實(shí)例，這些器件在高性能和低泄漏應(yīng)用中已變成流行且有前途的候選品。FinFET的多個(gè)側(cè)面上具有被柵極環(huán)繞的升高的溝道(例如，柵極環(huán)繞從襯底延伸的半導(dǎo)體材料“鰭”的頂部和側(cè)壁)。MBC晶體管具有可以部分或全部圍繞溝道區(qū)延伸的柵極結(jié)構(gòu)，以提供在兩側(cè)或更多側(cè)上溝道區(qū)存取。由于MBC晶體管的柵極結(jié)構(gòu)環(huán)繞溝道區(qū)，因此MBC晶體管也可被稱為環(huán)繞柵極晶體管(SGT)或全環(huán)柵(GAA)晶體管。MBC晶體管的溝道區(qū)可以由納米線、納米片、其他納米結(jié)構(gòu)和/或其他合適的結(jié)構(gòu)形成。

鍺具有比硅更大的空穴遷移率，并且已經(jīng)對使用鍺形成MBC晶體管的溝道構(gòu)件進(jìn)行了研究。鍺具有比硅更大的介電常數(shù)這一事實(shí)帶來了挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的一些實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一源極/漏極外延部件和第二源極/漏極外延部件，分別包括外部襯墊層和內(nèi)部填充層；多個(gè)溝道構(gòu)件，沿第一方向在所述第一源極/漏極外延部件與所述第二源極/漏極外延部件之間延伸；以及柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述多個(gè)溝道構(gòu)件的上方和周圍，其中，所述多個(gè)溝道構(gòu)件與所述外部襯墊層接觸并且與所述內(nèi)部填充層間隔開，其中，所述外部襯墊層包括鍺和第一元素，其中，所述內(nèi)部填充層包括鍺和不同于所述第一元素的第二元素。

本申請的另一些實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一源極/漏極部件，包括第一外部外延部件和在所述第一外部外延部件的上方的第一內(nèi)部外延部件；第二源極/漏極部件，包括第二外部外延部件和在所述第二外部外延部件的上方的第二內(nèi)部外延部件；多個(gè)含鍺溝道構(gòu)件，沿第一方向在第一外部外延部件與第二外部外延部件之間延伸并與第一外部外延部件和第二外部外延部件接觸；以及柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述多個(gè)含鍺溝道構(gòu)件的上方和周圍，其中，所述多個(gè)含鍺溝道構(gòu)件與所述第一內(nèi)部外延部件和所述第二內(nèi)部外延部件間隔開，其中，所述第一外部外延部件和所述第二外部外延部件包括第一p型摻雜劑，其中，所述第一內(nèi)部外延部件和所述第二內(nèi)部外延部件包括與所述第一p型摻雜劑不同的第二p型摻雜劑。