[发明专利]半导体器件及其制造方法及包括该器件的电子设备有效
| 申请号： | 201710530298.0 | 申请日： | 2017-06-30 |
| 公开（公告）号： | CN107887442B | 公开（公告）日： | 2021-04-13 |
| 发明（设计）人： | 朱慧珑 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/36;H01L29/10;H01L21/336 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 倪斌 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体器件 及其 制造 方法 包括 器件 电子设备 | ||
1.一种半导体器件，包括：
衬底；
依次叠置在衬底上的第一源/漏层、沟道层和第二源/漏层；以及
绕沟道层的外周形成的栅堆叠，其中，所述栅堆叠在靠近沟道层一侧的端部的顶面与沟道层的上表面基本共面，该端部的底面与沟道层的下表面基本共面，栅堆叠的栅介质层中至少部分栅介质层呈转了90度的U形；
第二源/漏层包括与沟道层邻接的种子层以及形成在所述种子层上的带应力的第一半导体材料。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：应力增强层，所述应力增强层与所述种子层和/或第一源/漏层邻接。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，带应力的第一半导体材料形成沿器件中电流流动方向的应力。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，
对n型器件，沿电流流动方向的应力是拉应力；或者
对p型器件，沿电流流动方向的应力是压应力。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沟道层的外周相对于第一、第二源/漏层的外周凹入，栅堆叠嵌于沟道层的外周相对于第一、第二源/漏层的外周形成的凹入中。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一源/漏层与沟道层之间和/或沟道层与第二源/漏层之间具有晶体界面和/或掺杂浓度界面。
7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，
第一半导体材料在无应变时的晶格常数大于种子层材料在无应变时的晶格常数，在沟道层中产生压应力；或者
第一半导体材料在无应变时的晶格常数小于种子层材料在无应变时的晶格常数，在沟道层中产生拉应力。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沟道层包括沟道层单晶半导体材料。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沟道层靠近第一源/漏层和第二源/漏层的端部具有掺杂分布。
10.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
在衬底上形成的隔离层，其中隔离层的顶面靠近沟道层与第一源/漏层之间的界面或者处于沟道层的顶面与底面之间。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一源/漏层和第二源/漏层的种子层包括相同的半导体材料。
12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，
第一源/漏层是衬底的一部分，沟道层是在衬底上外延生长的半导体层，第二源/漏层是在沟道层上外延生长的半导体层；或者
第一源/漏层是在衬底上外延生长的半导体层，沟道层是在第一源/漏层上外延生长的半导体层，第二源/漏层是在沟道层上外延生长的半导体层。
13.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，
对于p型器件，第一半导体材料是第一SiGe，种子层材料是第二SiGe，且第一SiGe中的Ge浓度大于第二SiGe中的Ge浓度；或者
对于n型器件，第一半导体材料是第一SiGe，种子层材料是第二SiGe，且第一SiGe中的Ge浓度小于第二SiGe中的Ge浓度。
14.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沟道层包括与第一源/漏层的半导体材料、第二源/漏层中与沟道层相邻部分的半导体材料不同的半导体材料。
15.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第二源/漏层的第一半导体材料包括SiGe、Si：C、GeSn或III-V族化合物半导体材料。
16.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沟道层包括SiGe、Si：C、Ge或III-V族化合物半导体材料。
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