[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

半导体器件包括场效应晶体管(FET)。FET包括第一沟道、第一源极和第一漏极；第二沟道、第二源极和第二漏极；以及设置在第一沟道和第二沟道上方的栅极结构。该栅极结构包括栅极介电层和栅电极层。第一源极包括第一晶体半导体层并且第二源极包括第二晶体半导体层。第一源极和第二源极通过由一种或多种IV族元素和一种或多种过渡金属元素制成的合金层连接。第一晶体半导体层未与第二晶体半导体层直接接触。本发明的实施例还涉及制造半导体器件的方法。

本申请是2017年07月06日提交的标题为“半导体器件及其制造方法”、专利申请号为201710547154.6的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体器件，诸如集成电路，并且更具体地，涉及具有在源极/漏极(S/D)结构上形成的硅化物层的半导体器件和它们的制造工艺。

背景技术

随着半导体工业在追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本的过程中已经进入纳米技术工艺节点，来自制造和设计问题的挑战已经引起了诸如鳍式场效应晶体管(Fin FET)的三维(3D)设计的发展以及具有高k(介电常数)材料的金属栅极结构的使用。通常使用栅极置换技术来制造金属栅极结构，并且通过使用外延生长方法形成源极和漏极。源极/漏极接触插塞也形成在源极/漏极上，该源极/漏极接触插塞的接触电阻应该较低。

发明内容

本发明的实施例提供了一种包括场效应晶体管(FET)的半导体器件，所述场效应晶体管包括：第一沟道、第一源极和第一漏极；第二沟道、第二源极和第二漏极；以及栅极结构，设置在所述第一沟道和所述第二沟道上方，所述栅极结构包括栅极介电层和栅电极层，其中：所述第一源极包括第一晶体半导体层并且所述第二源极包括第二晶体半导体层，所述第一源极和所述第二源极通过由一种或多种IV族元素和一种或多种过渡金属元素制成的合金层连接，和所述第一晶体半导体层未与所述第二晶体半导体层直接接触。

本发明的另一实施例提供了一种包括鳍式场效应晶体管(Fin FET)的半导体器件，所述鳍式场效应晶体管包括：衬底；绝缘层，形成在所述衬底上；第一鳍，突出于所述衬底，从所述绝缘层突出的所述第一鳍的上部用作第一沟道；第一源极和第一漏极，接触所述第一沟道；第二鳍，突出于所述衬底，从所述绝缘层突出的所述第二鳍的上部用作第二沟道；第二源极和第二漏极，接触所述第二沟道；以及栅极结构，设置在所述第一沟道和所述第二沟道上方，所述栅极结构包括栅极介电层和栅电极层，其中：所述第一源极包括由与所述第一沟道不同的材料制成的第一晶体半导体层，所述第二源极包括由与所述第二沟道不同的材料制成的第二晶体半导体层，所述第一源极和所述第二源极通过金属合金层连接，通过金属与所述第一源极和所述第二源极之间的反应形成所述金属合金层，和所述第一晶体半导体层未与所述第二晶体半导体层直接接触。

本发明的又一实施例提供了一种制造包括场效应晶体管(FET)的半导体器件的方法，所述方法包括：形成第一场效应晶体管结构和第二场效应晶体管结构，所述第一场效应晶体管结构具有第一沟道、第一源极、第一漏极和共同的栅极，所述第二场效应晶体管结构具有第二沟道、第二源极、第二漏极和所述共同的栅极；在所述第一源极和所述第二源极上形成合金层，其中：所述第一源极包括第一晶体半导体层并且所述第二源极包括第二晶体半导体层，所述第一源极和所述第二源极通过所述合金层连接，所述合金层由一种或多种IV族元素和一种或多种过渡金属元素制成，以及所述第一晶体半导体层未与所述第二晶体半导体层直接接触。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1A至图1D示出了根据本发明的一些实施例的用于制造半导体器件的各个阶段的示例性截面图。

图2A至图2B示出了根据本发明的一些实施例的用于制造半导体器件的各个阶段的示例性截面图，并且图2C至图2D示出了根据本发明的一些实施例的用于制造半导体器件的各个阶段的示例性立体图。