的是，對(duì)于I nGaA s、I nGaN和AI GaN合金，電中性能級(jí)的絕對(duì)位置可以隨組分而略不同。在一些實(shí)施例中，InAs、富銦In-Ga-As合金、InN以及富銦In-Ga-N合金可以適合于在nMOS器件中的合金界面至金屬接觸件之間使用的半導(dǎo)體材料。因其帶隙小，InSb可以適合于nMOS器件和pMOS器件。對(duì)于pMOS器件，Ge、InSb和In-Ga-Sb合金可以適合于用作在合金界面至金屬接觸件之間使用的半導(dǎo)體材料。
[0044]如本發(fā)明人所理解，由SandipTiwari和David J.Frank發(fā)表的 “Empirical fitto band discontinuities and barrier heights in II1-V alloy systems，，(Appl.Phys.Lett.60( 1992)，630頁(yè)，可在線獲得dx.do1.0rg/10.1063/1.06575并通過(guò)引用包含于此)的圖1是示出根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施例中的不同半導(dǎo)體材料的晶格常數(shù)和能帶邊緣位置的圖。因此，可以利用Tiwari的圖1來(lái)選擇在器件的溝道區(qū)和源漏區(qū)使用的合適的材料組合。如本發(fā)明人的進(jìn)一步理解，“Nanometre-scale electronics with II1-Vcompound semiconductors”(Nature 479,317-323( 17November 2011)，可在線獲得do1:10.1038/naturel0677，由JesCis A.del Alamo發(fā)表并通過(guò)引用包含于此)的圖1是示出幾種半導(dǎo)體材料迀移率的圖，可以使用該圖來(lái)選擇適合的溝道材料。
[0045]可以基于被選作與金屬接觸件界面接合的半導(dǎo)體材料以及在溝道區(qū)中使用的半導(dǎo)體材料來(lái)布置源/漏區(qū)中的半導(dǎo)體材料合金的組分緩變。例如，在根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以使用用于nMOS或pMOS的高鍺SiGe合金或Ge、用于nMOS或pMOS的硅、用于pMOS的SiGe、用于nMOS的In-Ga-As合金、用于nMOS的In-As合金或者用于nMOS或pMOS的In-Ga-Sb合金等作為溝道區(qū)中的半導(dǎo)體材料。將理解的是，可以選擇上述參數(shù)(即，用作界面至金屬接觸件的半導(dǎo)體材料和用在溝道區(qū)中的半導(dǎo)體材料)中的每個(gè)以滿足兩個(gè)條件:(I)在溝道區(qū)中使用的半導(dǎo)體材料不能平順地組分緩變至到達(dá)用在界面至金屬接觸件之間的半導(dǎo)體材料處；(2)在溝道區(qū)中使用的半導(dǎo)體材料和被選用在至金屬接觸件的界面處的半導(dǎo)體材料之間的能帶邊緣偏移(用于相關(guān)載流子)是顯著的(即，大于約0.2eV)。
[0046]綜上所述，可以利用在溝道區(qū)和金屬接觸件之間的源/漏區(qū)中的半導(dǎo)體合金的平順的組分緩變來(lái)提供低電阻率接觸。不論哪種情況，盡管存在例如要么靠近金屬接觸件要么靠近溝道區(qū)而形成的異質(zhì)結(jié)，選擇包括于合金中的半導(dǎo)體材料以有效地消除對(duì)在源/漏區(qū)傳輸?shù)妮d流子的勢(shì)皇。不論哪種情況，在異質(zhì)結(jié)處提供的能帶邊緣偏移對(duì)于相關(guān)載流子應(yīng)該小于0.2eV。
[0047]將理解的是，可以利用選定材料的外延生長(zhǎng)來(lái)執(zhí)行平順緩變的合金材料的形成，其中，在外延生長(zhǎng)工藝期間利用期望的組分表達(dá)式(諸如S2XS3PX)在源/漏區(qū)中進(jìn)行所述外延生長(zhǎng)。此外，可以利用以下專利中描述的方法實(shí)施平順緩變的合金材料的形成，申請(qǐng)?zhí)枮?4/226 ,518的美國(guó)專利，名稱:FINFET DEVICES INCLUDING HIGH MOBILITY CHANNELMATERIALS WITH MATERIALS OF GRADED ⑶MP0SIT10N IN RECESSED SOURCE/DRAINREG1NS AND METHODS OF FORMING THE SAME，于2014年3月26日提交到美國(guó)專利商標(biāo)局(代理人案號(hào)1145-9);申請(qǐng)?zhí)枮?1/859,932的美國(guó)臨時(shí)專利，名稱:FINFET WITH RECESSEDAND GRADED SOURCE AND DRAIN MATERIAL FOR LOW TOTAL PARASITIC RESISTANCE，于2013年7月30日提交到美國(guó)專利商標(biāo)局(代理人案號(hào)1145-9PR)，其全部公開內(nèi)容通過(guò)引用包含于此。
[0048]圖1是具有包括溝道并包括與源/漏區(qū)107中的半導(dǎo)體材料合金106鄰近的半導(dǎo)體溝道半導(dǎo)體材料(SI)的區(qū)域100的半導(dǎo)體器件的剖視圖。在根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體材料合金106還包括與金屬接觸件101接觸的金屬接觸界面部105。雖然圖1及相關(guān)的描述指出使用該半導(dǎo)體材料，但是還可以根據(jù)本發(fā)明使用其他類型的材料。例如，可以使用被構(gòu)造為像半導(dǎo)體那樣操作的任何材料，諸如半金屬或簡(jiǎn)并半導(dǎo)體。進(jìn)一步地說(shuō)，圖2和圖3示出了在根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施例中用于區(qū)域100和源/漏區(qū)107的可選的幾何圖形。因此，圖1中的器件的幾何圖形是示例性的，本發(fā)明并不局限于此。
[0049]仍參照?qǐng)D1，半導(dǎo)體材料合金106在源/漏區(qū)107中(例如，從包含溝道的區(qū)域100的界面102到金屬接觸界面部105)是組分緩變的。換言之，半導(dǎo)體材料合金106的組分在源/漏區(qū)107中作為位置的函數(shù)而改變。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體材料合金106的組分在源/漏區(qū)107中作為位置的函數(shù)而改變以提供具有半導(dǎo)體材料SI的異質(zhì)結(jié)以及金屬接觸界面部105和金屬接觸件101之間的相對(duì)低的肖特基勢(shì)皇高度兩者。具體地說(shuō)，可以外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體材料合金106，使得半導(dǎo)體材料S2基本設(shè)置在界面102處并朝向金屬接觸界面部105方向逐漸減少，反之，半導(dǎo)體材料S3隨著半導(dǎo)體材料S2減少而逐漸增加，從而在半導(dǎo)體材料合金106的緩變達(dá)到金屬接觸界面部105時(shí)，半導(dǎo)體材料合金106基本上是半導(dǎo)體材料S3。
[0050]將理解的是，在一些實(shí)施例中，區(qū)域100中的半導(dǎo)體材料SI與第二半導(dǎo)體材料S2在界面102處形成異質(zhì)結(jié)。因此，半導(dǎo)體材料SI可以與半導(dǎo)體材料S2本質(zhì)上不同，并且從S2至SI的能帶邊緣偏移可以相對(duì)小(例如，小于或等于約0.2eV)。還將理解的是，在能帶邊緣偏移小的實(shí)施例中，可以在異質(zhì)結(jié)(在包含溝道的區(qū)域100中的半導(dǎo)體材料SI與半導(dǎo)體材料合金106中的半導(dǎo)體材料S2之間)處摻雜，使得在器件的操作期間在異質(zhì)結(jié)界面處不出現(xiàn)對(duì)于載流子流動(dòng)的明顯勢(shì)皇。
[0051]將理解的是，圖4至圖8中所示的能帶排列圖代表在此描述的層(諸如S1、S2、S3等)的材料性質(zhì)，而不代表器件在特定操作模式下的具體的能帶圖。在圖4和圖6中，例如，CBE指導(dǎo)帶邊緣，圖4和圖6對(duì)應(yīng)于示出為nMOS器件的可能實(shí)施例。將理解的是，類似方案可被應(yīng)用于pMOS器件(在這種情況下，示出的能帶邊緣將對(duì)應(yīng)于價(jià)帶邊緣)。在圖5、圖7和圖8中，VBE指價(jià)帶邊緣，圖5、圖7和圖8對(duì)應(yīng)于示出為pMOS器件的可能實(shí)施例。將理解的是，類似方案可被應(yīng)用于nMOS器件(在這種情況下，示出的能帶邊緣將對(duì)應(yīng)于導(dǎo)帶邊緣)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以有許多其他圖。
[0052]圖4是源/漏區(qū)107中的半導(dǎo)體材料合金106的線性組分緩變剖面的示意圖。將理解的是，圖4中所示的示意性圖示可以施加到圖1中所示的器件為nMOS器件的實(shí)施例。參照?qǐng)D1和圖4，x = l處的位置指在溝道區(qū)100和源/漏區(qū)107之間的界面102，其中，半導(dǎo)體材料合金106包括半導(dǎo)體材料S2但沒(méi)有半導(dǎo)體材料S3。在一些實(shí)施例中，在界面102處，半導(dǎo)體材料合金106包括半導(dǎo)體材料S2和少量S3(S卩，富S2，貧S3)。
[0053]如圖4所示，合金106中的半導(dǎo)體材料S2和半導(dǎo)體材料S3的組分可以在源/漏區(qū)107內(nèi)隨位置而線性地變化。將理解的是，所有材料S1-S3以及由以上所示的關(guān)系表達(dá)的所有中間材料在器件的加工和應(yīng)用中使用的熱預(yù)算之內(nèi)是穩(wěn)定的或者亞穩(wěn)的。進(jìn)一步地說(shuō)，可以在半導(dǎo)體材料合金106的外延生長(zhǎng)期間同時(shí)對(duì)半導(dǎo)體材料合金106進(jìn)行摻雜。
[0054]進(jìn)一步地說(shuō)，選擇存在于金屬接觸界面部105至金屬接觸件101處的半導(dǎo)體材料S3，以在金屬接觸件101處對(duì)于相關(guān)載流子提供相對(duì)小的肖特基勢(shì)皇高度(例如，等于或小于約0.2eV)。將理解的是，半導(dǎo)體材料合金106中的半導(dǎo)體材料的組分緩變?cè)谡麄€(gè)源/漏區(qū)107中提供組分上相對(duì)小的變化。此外，在根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施例中，在整個(gè)結(jié)構(gòu)中施加足夠的摻雜，使得屏蔽殼有效地消除對(duì)相關(guān)載流子傳輸?shù)娜魏蝿?shì)皇，否則會(huì)因?yàn)橛山M分緩變導(dǎo)致的能帶邊緣位置的改變而出現(xiàn)勢(shì)皇。
[0055]將理解的是，上述關(guān)于利用平