[发明专利]半导体器件及其形成方法在审

专利信息
申请号: 202011410603.0 申请日: 2020-12-04
公开(公告)号: CN113192953A 公开(公告)日: 2021-07-30
发明(设计)人: 陈维宁;蔡邦彦;奥野泰利 申请(专利权)人: 台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号: H01L27/088 分类号: H01L27/088;H01L27/092;H01L21/8234;H01L21/8238
代理公司: 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 代理人: 章社杲;李伟
地址: 中国台*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 半导体器件 及其 形成 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体器件,包括:

衬底;

鳍部结构,包括设置在所述衬底上的鳍部基底,和设置在所述鳍部基底上的超晶格结构,其中,所述超晶格结构包括分别具有第一晶格常数和第二晶格常数的第一层和第二层,并且其中,所述第一晶格常数和所述第二晶格常数彼此不同;

外延源极/漏极(S/D)区,设置在所述鳍部基底上,并且邻近所述超晶格结构,其中,所述外延源极/漏极区包括具有不同于所述第一晶格常数的第三晶格常数的第三层,其中,所述第一层与所述外延源极/漏极区之间的第一界面具有弯曲的轮廓,并且其中,所述鳍部基底与所述外延源极/漏极区之间的第二界面具有锥形的轮廓;以及

栅极结构,设置在所述超晶格结构上。

2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一晶格常数大于所述第三晶格常数,并且所述弯曲的轮廓具有朝向所述第一层的曲率。

3.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第三晶格常数大于所述第一晶格常数,并且所述弯曲的轮廓具有朝向所述外延源极/漏极区的曲率。

4.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第二层和所述外延源极/漏极区具有相同的材料,并且

其中,所述第二层与所述外延源极/漏极区之间的第三界面具有基本线性的轮廓。

5.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第二晶格常数和所述第三晶格常数彼此不同,并且

其中,所述第二层与所述外延源极/漏极区之间的第三界面具有弯曲的轮廓。

6.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括:钝化层,设置在所述第一层与所述外延源极/漏极区之间的所述第一界面处,其中,所述钝化层包括所述第一层的材料的氧化物、氮化物、卤化物、或者碳化物。

7.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括:第一钝化层,设置在所述第一层与所述外延源极/漏极区之间的所述第一界面处;第二钝化层,设置在所述鳍部基底与所述外延源极/漏极之间的所述第二界面处;以及第三钝化层,设置在所述第二层与所述外延源极/漏极区之间的第三界面处;其中,所述第一钝化层、所述第二钝化层、和所述第三钝化层彼此不同。

8.一种半导体器件,包括:

衬底;

鳍部结构,包括:

鳍部基底,设置在所述衬底上;

第一超晶格结构和第二超晶格结构,设置在所述鳍部基底上,其中,所述第一超晶格结构和所述第二超晶格结构中的每一者分别包括具有第一晶格常数和第二晶格常数的第一层和第二层,并且其中,所述第一晶格常数和所述第二晶格常数彼此不同;以及

外延体结构,设置在所述鳍部基底上的所述第一超晶格结构和所述第二超晶格结构之间,其中,所述外延体结构包括具有不同于所述第一晶格常数的第三晶格常数的第三层,其中,所述外延体结构与所述第一超晶格结构和所述第二超晶格结构的所述第一层之间的第一界面具有弯曲的轮廓;

栅极结构,围绕所述第一超晶格结构和所述第二超晶格结构以及所述外延体结构;以及

外延源极/漏极(S/D)区,围绕所述第一超晶格结构和所述第二超晶格结构以及所述外延体结构的未由所述栅极结构围绕的部分。

9.根据权利要求8所述的半导体器件,其中,所述第一晶格常数大于所述第三晶格常数,并且所述弯曲轮廓具有朝向所述第一超晶格结构和所述第二超晶格结构的所述第一层的曲率。

10.一种形成半导体器件的方法,包括:

形成具有位于衬底上的鳍部基底的鳍部结构,和位于所述鳍部基底上的超晶格结构,其中,所述超晶格结构包括分别具有第一晶格常数和第二晶格常数的第一层和第二层,并且其中,所述第一晶格常数和所述第二晶格常数彼此不同;

形成位于所述鳍部结构上的多晶硅栅极结构;

形成位于所述鳍部结构的未由所述多晶硅栅极结构覆盖的部分内的源极/漏极开口,其中,所述第一层、所述第二层、和所述鳍部基底的第一表面、第二表面、和第三表面暴露在所述源极/漏极开口内;

修改所述第一层的所述第一表面以弯曲所述第一表面的轮廓;

沉积分别位于所述第一表面、所述第二表面、和所述第三表面上的第一钝化层、第二钝化层、和第三钝化层;其中,所述第一钝化层、所述第二钝化层、和所述第三钝化层彼此不同;

形成位于所述源极/漏极开口内的外延源极/漏极区;以及

用金属栅结构替代所述多晶硅栅极结构。

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