[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

鳍式有源区，其限定于具有器件隔离结构的半导体基板上；

凹陷部，其形成在所述鳍式有源区之上；以及

栅电极，其形成在所述鳍式有源区之上以填充所述凹陷部，所述栅电极包含硅锗层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括在所述半导体基板上的轻掺杂漏极区域，所述轻掺杂漏极区域设置在所述栅电极的两侧。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，

所述栅电极包括上方栅电极以及下方栅电极，所述下方栅电极包括p+多晶硅层以及p+多晶硅锗层的叠层结构。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，

所述p+多晶硅锗层的厚度至少等于所述轻掺杂漏极区域的深度。

5.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在半导体基板上形成器件隔离结构，以限定有源区；

选择性地蚀刻所述器件隔离结构的一部分，以形成鳍式有源区；以及

在所述鳍式有源区之上形成栅极结构，所述栅极结构包括含有硅锗的层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，

形成所述鳍式有源区的步骤包括：

在所述半导体基板之上形成硬掩模层；

在所述硬掩模层之上形成光阻图案，以限定凹陷栅极区；

利用所述光阻图案作为蚀刻掩模来选择性地蚀刻所述硬掩模层以及器件隔离结构，以形成露出所述鳍式有源区的凹陷部；以及

移除所述光阻图案以及所述硬掩模层，以露出包括所述鳍式有源区的有源区。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括：在所述鳍式有源区上执行软蚀刻工序。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，

形成所述栅极结构的步骤包括：

在所述半导体基板之上形成下方栅极导电层，所述下方栅极导电层包括所述含有硅锗的层；

在所述下方栅极导电层之上形成上方栅极导电层以及栅极硬掩模层；以及

图案化所述栅极硬掩模层、所述上方栅极导电层、以及所述下方栅极导电层，以形成所述栅极结构。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

形成所述下方栅极导电层的步骤包括：

在所述半导体基板之上形成多晶硅层；以及

将包含锗的杂质离子注入到所述多晶硅层中，以便于形成所述含有硅锗的层。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在所述半导体基板上执行热处理工序，使得所述下方栅极导电层限定所述多晶硅层以及设置在所述多晶硅层之上的所述含有硅锗的层。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，

形成所述下方栅极导电层的步骤包括：

在所述半导体基板之上形成多晶硅层；

在所述多晶硅层之上形成含有硅锗的层；以及

在所述半导体基板上执行热处理工序，以驱使掺杂物进入所述多晶硅层中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

形成所述含有硅锗的层的步骤包括：沉积掺杂有锗的硅层，其中所述热处理驱使所述硅层的掺杂物进入所述多晶硅层中，以将所述含有硅锗的层扩展到所述多晶硅层中。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，

形成所述含有硅锗的层的步骤包括：将掺杂物植入到所述多晶硅层中。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，

形成所述下方栅极导电层的步骤包括：

在所述半导体基板之上形成第一p+多晶硅层；

在所述第一p+多晶硅层之上形成p+多晶硅锗层；

在所述p+多晶硅锗层之上形成第二p+多晶硅层；以及

在所述半导体基板上执行热处理工序，以形成所述p+多晶硅层以及所述p+多晶硅锗层的叠层结构。

15.根据权利要求5所述的方法，还包括：在包括所述鳍式有源区的有源区之上形成栅极绝缘膜。

16.根据权利要求5所述的方法，还包括：在所述半导体基板上在所述栅极结构的两侧形成轻掺杂漏极区域。