[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明实施例描述一种晶体管器件和制造方法。器件包含：栅极结构，具有栅极层和铁电层；源极端子和漏极端子；以及结晶沟道部分。源极端子和漏极端子安置在栅极结构的相对侧处。结晶沟道部分在源极端子与漏极端子之间延伸。源极端子和漏极端子安置在结晶沟道部分上，且栅极结构安置在结晶沟道部分上。结晶沟道部分包含含有第III族元素和第V族元素的第一材料，栅极层包含含有第III族元素和稀土元素的第二材料，且铁电层包含含有第III族元素、稀土元素以及第V族元素的第三材料。

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体封装及制造半导体封装的方法。

背景技术

场效应晶体管(field-effect transistor，FET)为具有源极端子、漏极端子以及栅极端子的三个端子半导体器件。通过施加到栅极的电压来控制，电流穿过导电沟道区在源极与漏极之间流动。

发明内容

本发明实施例的一种晶体管器件。器件包含：栅极结构，具有栅极层和铁电层；源极端子和漏极端子；以及结晶沟道部分。源极端子和漏极端子安置在栅极结构的相对侧处。结晶沟道部分在源极端子与漏极端子之间延伸。源极端子和漏极端子安置在结晶沟道部分上，且栅极结构安置在结晶沟道部分上。结晶沟道部分包含含有第III族元素和第V族元素的第一材料，栅极层包含含有第III族元素和稀土元素的第二材料，且铁电层包含含有第III族元素、稀土元素以及第V族元素的第三材料。

本发明实施例的一种晶体管器件。晶体管器件包含栅极层、结晶沟道层、铁电层以及源极和漏极。栅极层含有钪(Sc)。结晶沟道层位于栅极层下方。铁电层安置在栅极层与结晶沟道层之间，且铁电层含有钪。源极和漏极安置在结晶沟道层上。

本发明实施例的一种制造晶体管器件的方法。将基底材料放置在反应腔室中。在反应腔室中在基底材料上原位形成含有第III族元素和第V族元素的结晶第一材料层。在反应腔室中在结晶第一材料层上原位形成含有第III族元素、稀土元素以及第V族元素的结晶铁电层。在反应腔室中在结晶铁电层上原位形成含有第III族元素和稀土元素的金属栅极层。

附图说明

当结合附图阅读时从以下详细描述最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各个特征的关键尺寸。

图1A、图2A、图3A、图4A、图5、图6、图7以及图8为绘示根据本公开的一些实施例的形成晶体管器件的方法中的各个阶段的示意性横截面图。

图1B、图2B、图3B以及图4B为绘示根据本公开的一些实施例的形成晶体管器件的方法的某些阶段处的沉积腔室的操作和沉积反应的示意图。

图9为根据本公开的一些实施例的晶体管器件的示意性横截面图。

图10到图13为绘示根据本公开的一些实施例的形成晶体管器件的方法中的各个阶段的示意性横截面图。

图14为根据本公开的一些实施例的晶体管器件的示意性横截面图。

图15绘示根据本公开的一些实施例的晶体管器件的结构中块体结构的层当中的钪含量的变化。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的特定实例以简化本公开。当然，这些组件和布置只是实例且并不希望为限制性的。举例来说，在以下描述中，第二特征在第一特征上方或第一特征上的形成可包含第二特征和第一特征直接接触地形成的实施例，且还可包含额外特征可在第二特征与第一特征之间形成以使得第二特征和第一特征可不直接接触的实施例。此外，本公开可在各种实例中重复附图标号和/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的，且本身并不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。