[发明专利]具有作为沟道区域的锗层的半导体器件及其制造方法

说明书

提供一种半导体器件，包括：沟道区域50，形成在锗层30中并具有第一导电类型；以及源极区域36和漏极区域38，形成在锗层中并具有不同于第一导电类型的第二导电类型，其中沟道区域中的氧浓度小于结界面52中的氧浓度，所述结界面在源极区域和漏极区域的至少一个与围绕源极区域和漏极区域的至少一个并具有第一导电类型的区域之间。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，具体地，涉及一种具有作为沟道区域的锗层的半导体器件及其制造方法。

背景技术

锗(Ge)是比硅(Si)具有更好的电子学性质的半导体。例如，通过将锗层用作沟道区域，已开发了金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。专利文献1描述了在还原气体气氛或惰性气体气氛中对锗层进行热处理。

现有文献

专利文献

专利文献1：国际公布号No.2014/050187

发明内容

本发明要解决的问题

在MOSFET中，可以通过例如增加沟道迁移率来增加导通态电流。此外，可以通过例如减小源极区域和漏极区域中的结电流来减小截止态电流。然而，难以在减小截止态电流的同时增加导通态电流。因此，难以增加导通态电流与截止态电流的比(所谓的导通/截止(ON/OFF)比)。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够增加导通态电流与截止态电流的比的半导体器件及其制造方法。

解决问题的手段

本发明是一种半导体器件，其特征在于包括：沟道区域，形成在锗层中并具有第一导电类型；以及源极区域和漏极区域，形成在锗层中并具有不同于第一导电类型的第二导电类型，其中沟道区域中的氧浓度小于结界面中的氧浓度，所述结界面在源极区域和漏极区域的至少一个与围绕源极区域和漏极区域的至少一个并具有第一导电类型的区域之间。

在上述构造中，沟道区域中的氧浓度可以被配置为1×10¹⁶cm^-3或更小，且结界面中的氧浓度可以被配置为大于1×10¹⁶cm^-3。

在上述构造中，沟道区域中的氧浓度可以被配置为5×10¹⁵cm^-3或更小。

在上述构造中，第一导电类型可以被配置为p型，且第二导电类型可以被配置为n型。

本发明是一种用于制造半导体器件的方法，所述方法的特征在于包括：形成沟道区域，所述沟道区域形成在锗层中并具有第一导电类型；在锗层中形成源极区域和漏极区域，所述源极区域和漏极区域具有不同于第一导电类型的第二导电类型；以及设置氧浓度，使得沟道区域中的氧浓度小于结界面中的氧浓度，所述结界面在源极区域和漏极区域的至少一个与围绕源极区域和漏极区域的至少一个并具有第一导电类型的区域之间。

在上述构造中，设置氧浓度可以被配置为包括在还原气氛中对锗层进行热处理，同时暴露在锗层中要作为沟道区域的区域，并且不暴露要作为结界面的区域上的锗层的表面。

在上述构造中，热处理可以被配置为包括对以下锗层进行热处理：在其中的沟道区域和结界面中的氧浓度为1×10¹⁶cm^-3或更大。

在上述构造中，所述方法可以被配置为进一步包括：在热处理之前将氧引入到要作为沟道区域的区域和要作为结界面的区域中。

在上述构造中，设置氧浓度可以被配置为包括选择性地将氧引入到要作为结界面的区域中，而不将氧引入到要作为沟道区域的区域中。