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具有在源极/漏极区域中的扩散阻挡层的设备制造技术

2017-08-15 09:05:45 来源:齐鲁在线 编辑:K027_小凯乐
本发明专利技术涉及具有在源极/漏极区域中的扩散阻挡层的设备。一种方法包括定义于一半导体材料中的一沟道区域上方的一栅极电极结构。该半导体材料被凹陷至一源/漏区域中。一第一材料外延生长于该源/漏区域中。该第一材料包括具有一第一浓度的一掺杂种类。一扩散阻挡层形成于该第一材料上方的该源/漏区域中。一第二材料外延生长于该扩散阻挡层上方的该源/漏区域中。该第二材料包括具有大于该第一浓度的一第二浓度的该掺杂种类。

Device with diffusion barrier in source / drain region

The present invention relates to an apparatus having a diffusion barrier in a source / drain region. A method includes defining a gate electrode structure above a channel region in a half conductor material. The semiconductor material is recessed into a source / drain region. A first material is epitaxially grown in the source / drain region. The first material includes a doped species having a first concentration. A diffusion barrier is formed in the source / drain region above the first material. A second material is epitaxially grown in the source / drain region above the diffusion barrier. The second material includes a doped species having a second concentration greater than the first concentration.

 

 

1 技术实现步骤摘要


本专利技术通常涉及半导体设备的制造,尤指一种具有在一源/漏区域中的一扩散阻挡层的设备。
技术介绍
先进集成电路的制造,例如CPU、存储装置、ASIC(专用集成电路)等,需要在一给定芯片面积中的大量的根据一指定的电路布局的信息,其中,所谓的金属氧化物场效应晶体管(MOSFET或FET)代表了基本决定该集成电路性能的一电路元素的一重要类型。一场效应晶体管为一平面型设备,通常包括一源极区域、一漏极区域、位于该源极区域及该漏极区域之间的一沟道区域,以及位于该沟道区域上方的一栅极电极。通过该场效应晶体管的电流是通过控制施加到该栅极电极的电压予以控制。如果没有电压施加到该栅极电极,则没有电流通过该设备(忽略不需要的相对较小的漏电流)。然而,当一个适当的电压施加至该栅极电极时,该沟道区域变的具有导电性,且电流被允许通过该导电性的沟道区域流至该源极区域与该漏极区域之间。为了提高场效应晶体管的运行速度,以及增加一集成电路设备上的场效应晶体管的密度,设备的设计者于多年来已大大减小了场效应晶体管的物理尺寸。具体而言,场效应晶体管的沟道长度已明显下降,其提升了场效应晶体管的开关速度。然而,一场效应晶体管的沟道长度的减少同样也缩短了该源极区域及漏极区域之间的距离。在某些情况下,该源极区域与漏极区域之间分隔距离的减小会使得它难以有效抑制该源极区域以及该沟道的电势受到该漏极区域的电势的不利影响。这有时被称为所谓的短沟道效应,其中,该场效应晶体管作为一有源开关的特性会被退化。相比于一平面结构的场效应晶体管,还有所谓的3D设备,例如,一说明性的鳍式场效应晶体管(FinFET)设备,其为一...【详细说明在详

 

2 技术保护点

一种方法,其特征为,该方法包括:形成一栅极电极结构于定义于一半导体材料中的一沟道区域的上方;凹陷该半导体材料于邻接该沟道区域的一源/漏区域中;外延生长一第一材料于所述源/漏区域中,其中,该第一材料包括具有第一浓度的一掺杂种类;形成一扩散阻挡层于该第一材料上方的该源/漏区域中;以及外延生长一第二材料于该扩散阻挡层上方的该源/漏区域中,其中,该第二材料包括具有大于该第一浓度的一第二浓度的该掺杂种类。

3 技术保护范围摘要

2016.02.09 US 15/019,2731.一种方法,其特征为,该方法包括:形成一栅极电极结构于定义于一半导体材料中的一沟道区域的上方;凹陷该半导体材料于邻接该沟道区域的一源/漏区域中;外延生长一第一材料于所述源/漏区域中,其中,该第一材料包括具有第一浓度的一掺杂种类;形成一扩散阻挡层于该第一材料上方的该源/漏区域中;以及外延生长一第二材料于该扩散阻挡层上方的该源/漏区域中,其中,该第二材料包括具有大于该第一浓度的一第二浓度的该掺杂种类。2.如权利要求1所述的方法,其特征为,该掺杂种类包括一N型掺杂种类。3.如权利要求1所述的方法,其特征为,形成该扩散阻挡层包括形成一硅合金层。4.如权利要求2所述的方法,其特征为,形成该扩散阻挡层包括形成一硅碳层。5.如权利要求1所述的方法,其特征为,该扩散阻挡层包括该掺杂种类具有小于该第二浓度的一第三浓度。6.如权利要求1所述的方法,其特征为,该扩散阻挡层的一顶面位于高于该沟道区域中该半导体材料的一顶面的一高度的一高度。7.如权利要求1所述的方法,其特征为,该第二材料的一地面位于高于该沟道区域中该半导体材料的一顶面的一高度的一高度。8.一种方法,其特征为,该方法包括:形成一鳍片于一半导体基板上;形成一栅极电极结构于一沟道区域中该鳍片的上方;凹陷该鳍片于一源/漏区域中;外延生长一第一半导体材料于该源/漏区域中,其中,该第一半导体材料包括具有一第一浓度的一掺杂种类;外延生长一硅合金层于该第一半导体材料上方的该源/漏区域中;以及外延生长一第二半导体材料于该硅合金层上方的该源/漏区域中,其中,该第二半导体材料包括具有大于该...

4 专利技术属性

发明(设计)人:S·M·潘迪赵沛朱宝富F·L·贝尼斯坦特
申请(专利权)人:格罗方德半导体公司
专利类型:发明
专利号:201710070548
国别省市:开曼群岛;KY


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