[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

本发明涉及以下共同受让的美国专利申请：标题为“制造应变源极/漏极结构的方法”的美国申请号13/026,519，其全部内容结合于此作为参考(代理人卷号：TMSC 2010-1101)。

技术领域

本发明涉及集成电路器件和用于制造集成电路器件的方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。在IC演进过程中，功能密度(即，每芯片面积中互连器件的数量)通常都在增加，同时几何尺寸(即，可使用制造处理创建的最小组件(或线))减小。这种规模缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供很多益处。这样的规模缩小还增加了处理和制造IC的复杂性，并且对于将被实现的进步，需要IC制造中的类似开发。例如，由于诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的半导体器件通过各种技术节点缩小规模，已经使用外延(epi)半导体材料实现了应变的源极/漏极部件(例如，应力区域)，从而提高了载流子迁移率并且改善了器件性能。形成具有应力区的MOSFET通常包括：使用外延生长硅(Si)形成用于n型器件的提高的源极和漏极部件，并且外延生长硅锗(SiGe)形成用于p型器件的提高的源极和漏极部件。为了改善晶体管器件的性能，已经实施了针对这些源极和漏极部件的形状、结构、材料的各种技术。虽然现有的方法已经足够满足其预期目的，但是这些方法不能在所有方面完全满足。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种器件，包括：衬底；栅极结构，位于衬底的上方，并且限定位于衬底中的沟道区域；外延部件，具有第一掺杂剂，第一掺杂剂位于衬底中，含有第一掺杂浓度，沟道区域插入外延部件中；以及外延源极/漏极部件，具有第二掺杂剂，第二掺杂剂位于衬底中，含有第二掺杂浓度，并且沟道区域插入外延源极/漏极部件中，其中，外延源极/漏极部件与外延部件相比较距离沟道区域更远，其中，第二掺杂剂具有与第一掺杂剂相反的导电载流子类型。

其中，外延部件为袋状(光环状)部件，该袋状部件包括围绕外延源极/漏极部件的层。

其中，层的厚度处于从约100埃至约400埃范围内。

其中，层中的第一掺杂浓度是分等级的。

其中，外延部件为SiGe，第一掺杂剂为用于P沟道场效应晶体管器件的磷或砷。

其中，外延源极/漏极部件为SiGe，第二掺杂剂为用于P沟道场效应晶体管器件的硼或BF₂。

其中，外延部件为Si或SiC，第一掺杂剂为用于N沟道场效应晶体管器件的硼或BF₂。

其中，外延源极/漏极部件为Si或者SiC，第二掺杂剂为用于N沟道场效应晶体管器件的磷或砷。

其中，第二掺杂浓度高于第一掺杂浓度。

其中，第一掺杂浓度处于从约1E18个原子/cm³至约5E19个原子/cm³的范围内。

其中，第二掺杂浓度处于从约5E19个原子/cm³至约5E21个原子/cm³的范围内。

此外，本发明提供了一种晶体管，包括：半导体衬底；栅极结构，位于半导体衬底的上方，并且限定衬底中的沟道区域；栅极隔离件，与栅极结构的相对侧壁邻近；袋状部件，位于衬底中，通过沟道区域分离袋状部件，其中，袋状部件包括第一掺杂剂；源极/漏极部件，通过沟道区域分离源极/漏极部件，并且通过袋状部件围绕源极/漏极部件，其中，源极/漏极部件包括第二掺杂剂，第二掺杂剂的导电载流子类型与第一掺杂剂的导电载流子类型相反；以及接触部件，位于源极/漏极部件的上方。

其中，袋状部件和源极/漏极部件为外延层。

其中，袋状部件包括第一掺杂剂，第一掺杂剂的掺杂浓度小于源极/漏极部件中的第二掺杂剂的掺杂浓度。

其中，第一袋状部件中的第一掺杂剂的掺杂浓度处于从约1E18个原子/cm³至约5E19个原子/cm³的范围内。

其中，源极/漏极部件中的第二掺杂剂的掺杂浓度处于从约5E19个原子/cm³至约5E21个原子/cm³的范围内。

其中，袋状部件的厚度处于从约100埃至约400埃范围内。