本發(fā)明涉及晶體管的構(gòu)造和制造，更具體地，涉及晶體管的外延生長(zhǎng)端子。

背景技術(shù)：
通過(guò)使用金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積（MOCVD）難以實(shí)現(xiàn)原位高n型III-V摻雜（>1x1020/cm3）生長(zhǎng)。較低的n型III-V源極/漏極端子具有較高的接觸電阻和較低的器件性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明實(shí)施例提供的晶體管包括柵極端子、源極端子和漏極端子。源極和漏極端子中的至少一個(gè)具有包括端子層和中間層的分層結(jié)構(gòu)。端子層具有頂面和底面。中間層在端子層內(nèi)、位于頂面和底面之間并與頂面和底面分隔開(kāi)，中間層被定向?yàn)榕c電流相垂直，并且小于端子層厚度的十分之一。端子層和中間層包括共同的半導(dǎo)體化合物和共同的摻雜劑，中間層中的摻雜劑的濃度為端子層中的摻雜劑的平均濃度的十倍以上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種晶體管，包括：柵極端子；源極端子；以及漏極端子；其中，所述源極端子和所述漏極端子中的至少一個(gè)具有分層結(jié)構(gòu)，所述分層結(jié)構(gòu)包括：具有頂面和底面的端子層；以及位于所述端子層內(nèi)的中間層，所述中間層位于所述頂面和所述底面之間并且與所述頂面和所述底面分隔開(kāi)，所述中間層定向?yàn)榕c電流相垂直、并且小于所述端子層的厚度的十分之一；以及其中，所述端子層和所述中間層包括共同的半導(dǎo)體化合物和共同的摻雜劑，并且所述中間層中的摻雜劑的濃度比所述端子層中的摻雜劑的平均濃度大十倍以上。在可選實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體化合物為III-V化合物。在可選實(shí)施例中，所述III-V化合物為InGaAs。在可選實(shí)施例中，所述摻雜劑為n型摻雜劑。在可選實(shí)施例中，所述摻雜劑為硅。在可選實(shí)施例中，所述端子層中的摻雜劑的濃度在整個(gè)所述端子層中是均一的。在可選實(shí)施例中，所述端子層在所述中間層上方具有一個(gè)均一的摻雜濃度并且在所述中間層下方具有不同的均一的摻雜濃度。在可選實(shí)施例中，所述端子層具有從所述端子層的一個(gè)端表面至所述端子層的相對(duì)的端表面平滑增加的摻雜濃度。在可選實(shí)施例中，所述中間層為一個(gè)原子層厚度。在可選實(shí)施例中，所述源極端子和所述漏極端子都具有分層結(jié)構(gòu)。在可選實(shí)施例中，所述源極端子和所述漏極端子具有相同的結(jié)構(gòu)。在可選實(shí)施例中，所述中間層與所述底面的間距是所述中間層與所述頂面的間距的兩倍。在可選實(shí)施例中，所述中間層為第一中間層，并且所述晶體管還包括一個(gè)或多個(gè)額外的中間層，每個(gè)所述額外的中間層都在所述端子層內(nèi)、位于所述頂面和所述第一中間層之間并且與所述頂面和所述第一中間層分隔開(kāi)，每個(gè)所述額外的中間層均定向?yàn)榇怪庇陔娏?，每個(gè)所述額外的中間層的厚度小于所述端子層的厚度的十分之一，并且包括共同的半導(dǎo)體化合物和共同的摻雜劑，每個(gè)所述額外的中間層的摻雜濃度均為所述端子層的平均摻雜濃度的至少十倍。在可選實(shí)施例中，所述第一中間層具有與所述一個(gè)或多個(gè)額外的中間層中的至少一個(gè)不同的摻雜濃度。在可選實(shí)施例中，所述第一中間層具有與所述一個(gè)或多個(gè)額外的中間層中的至少一個(gè)不同的厚度。在可選實(shí)施例中，所述端子層和所述中間層是外延生長(zhǎng)的。在可選實(shí)施例中，所述共同的半導(dǎo)體化合物為InGaAs，所述摻雜劑為硅，所述端子具有均一的約為5x1019/cm3的硅摻雜濃度，以及所述中間層為一個(gè)原子層厚度并且具有約為1x1013/cm2的硅摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種制造晶體管的源極端子或漏極端子的方法，所述方法包括：外延生長(zhǎng)所述端子的下層；在所述下層的上方外延生長(zhǎng)所述端子的中間層；在所述中間層的上方外延生長(zhǎng)所述端子的上層；其中，所述上層和所述下層共同構(gòu)成端子層，并且所述中間層小于所述端子層的厚度的十分之一，所述端子層和所述中間層包括共同的半導(dǎo)體化合物和共同的摻雜劑，所述中間層中的摻雜劑的濃度比所述端子層中的摻雜劑的平均濃度大十倍以上。在可選實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體化合物為III-V化合物并且所述摻雜劑為n型摻雜劑。在可選實(shí)施例中，所述中間層為一個(gè)原子層厚度。附圖說(shuō)明圖1是第一MOSFET的圖，第一MOSFET包括不具有中間層的源極和漏極。圖2是第二MOSFET的圖，第二MOSFET包括具有一個(gè)中間層的源極和漏極。圖3是第三MOSFET的圖，第三MOSFET包括具有兩個(gè)中間層的源極和漏極。圖4是能帶圖，示出了第一、第二和第三MOSFET的導(dǎo)帶和價(jià)帶邊緣（Ec和Ev）。具體實(shí)施方式圖中示出的設(shè)備具有作為權(quán)利要求中引述的元件的例子的部分。設(shè)備包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠如何制造和使用所要求的發(fā)明的例子。此處描述它們以提供實(shí)現(xiàn)以及最佳模式然而并不施加權(quán)利要求中未引述的限制。圖1是第一示例半導(dǎo)體器件1的原理圖，在該情況下第一示例半導(dǎo)體器件1是第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET），并且更具體地為金屬氧化物半導(dǎo)體FET（MOSFET）。該第一MOSFET包括連續(xù)層—襯底12、緩沖13、反向阻擋14以及溝道15—每一連續(xù)層外延生長(zhǎng)在前一層上方并覆蓋前一層。在該例子中，緩沖13是半絕緣體。反向阻擋14是包括InAlAs（indiumaluminumarsenide，砷化鋁銦）化學(xué)化合物的半絕緣體。溝道15是包括InGaAs（indiumgalliumarsenide，砷化銦鎵）化學(xué)化合物的半導(dǎo)體材料，摻雜有摻雜濃度為2x1018/cm3的硅。三個(gè)端子—柵極20、源極21和漏極22—外延生長(zhǎng)在襯底上方。源極和漏極端子21、22各自包括對(duì)兩個(gè)端子是共同（即，相同）的半導(dǎo)體材料的端子層30。半導(dǎo)體材料可為III-V化合物，在這個(gè)例子中為InGaAs。InGaAs摻雜了對(duì)兩個(gè)端子是共同（即，相同）的摻雜劑。在這個(gè)例子中，摻雜劑為n型摻雜劑（如圖1中以“N+”所指示的），諸如硅。硅摻雜劑的濃度在整個(gè)端子層30是均一的，為5x1019/cm3。源極和漏極21、22各自在它們的頂端31處具有頂面并且在它們的底端32處具有底面。電流可以從端部31和32的一個(gè)流到另一個(gè)。在這個(gè)例子中，端子層30的厚度（從頂面31到底面32）為45nm。圖2是第二示例MOSFET2的圖，其具有與第一MOSFET1（圖1）相似的構(gòu)造。圖2中的元件標(biāo)注了與圖1中的相應(yīng)元件相同的參考數(shù)字。第二MOSFET2具有與第一MOSFET1相同的源極和漏極端子層30。第二MOSFET2與第一MOSFET1的不同在于，每個(gè)端子層30被中間層40分隔。中間層40在端子層30內(nèi)并且位于端子層的頂面31和底面32之間并且與頂面31和底面32分隔開(kāi)。中間層40與頂面31和底面32平行，并且定向?yàn)榕c電流相垂直。每個(gè)中間層40可小于端子層30的厚度的十分之一，并且小于六個(gè)原子層厚度。也即，在這個(gè)例子中，其是一個(gè)原子層厚度的δ摻雜層。中間層40將端子層30分隔為上層部分45U和下層部分45L。中間層40覆蓋下層部分45L并且位于上層部分45U下方。中間層40外延生長(zhǎng)在下層45L上方，并且上層部分45U外延生長(zhǎng)在中間層40上方。中間層40包括與端子層30相同的半導(dǎo)體化合物—InGaAs，并且摻雜有與端子層30相同的摻雜劑—硅。然而，中間層40具有比端子層30的上層部分45U以及下層部分45L的任一個(gè)的平均硅摻雜濃度水平高，甚至高十倍的硅摻雜濃度。在這個(gè)例子中，中間層40的摻雜濃度為1x1013/cm2。在這個(gè)例子中，中間層40與底面32距離30nm并且與頂面31距離15nm，這樣，下層部分45L的厚度是上層部分45U的厚度的兩倍。薄的中間層40中的摻雜濃度是更厚的端子層30的摻雜濃度的十倍多。這提供了相對(duì)于第一MOSFET1（圖1）的接觸電阻的減小，該第一MOSFET1具有相同的端子層摻雜濃度，但是不具備中間層。為了實(shí)現(xiàn)與通過(guò)第二MOSFET2中的中間層40所實(shí)現(xiàn)的相同的接觸電阻的減小，則第一MOSFET的端子層30的摻雜濃度必須以增量增加。第一MOSFET的端子層30的體積濃度的增量增加將低于中間層40中的局部濃度增加，但是相對(duì)于引入薄的中間層40，在制造工藝中更難實(shí)現(xiàn)。圖3是第三示例MOSFET3的圖，其具有與第二MOSFET（圖2）相似的構(gòu)造。圖3中的元件標(biāo)注了與圖2中的相應(yīng)元件相同的參考數(shù)字。第三MOSFET3與第二MOSFET2的不同在于：端子層30被多個(gè)中間層（而非被單個(gè)中間層）分隔，在本發(fā)明中為上部中間層和下部中間層40L、40U。這些中間層40L、40U中的每個(gè)在端子層30中以使得分隔端子層30，中間層40L、40U平行于端子層的頂面31和底面32，并且定向?yàn)榇怪庇陔娏?。中間層40L、40U將端子層30分隔為多個(gè)部分，在本發(fā)明中為上層部分45U、下層部分45L以及中間層部分45M。每個(gè)連續(xù)層元件—下層端子層部分45L、下部中間層40L、中間端子層部分45M、上部中間層40U以及上層端子層部分45U—外延生長(zhǎng)在前一層元件上方并且覆蓋在前一層元件上。每個(gè)中間層40L、40U包括與端子層30相同的半導(dǎo)體化合物—InGaAs，并且摻雜有與端子層30相同的摻雜劑—硅。然而，每個(gè)中間層40L、40U具有比端子層30的上層部分45U以及下層部分45L中的任一個(gè)的平均硅摻雜濃度水平高，甚至高十倍的硅摻雜濃度。在這個(gè)例子中，中間層40L、40U共享相同的摻雜濃度，在本發(fā)明中為1x1013/cm2。在這個(gè)例子中，端子層的下層部分45L為30nm厚，中間層和上層端子層部分各為7.5nm厚。因此，上部中間層40U居于頂面31和下部中間層40L中間。在其它例子中，可存在超過(guò)兩個(gè)中間層40，中間層40可將端子層分隔為超過(guò)三個(gè)部分45。中間層40可以以相同的間隔分隔開(kāi)。端子層部分45可為相同的厚度。每個(gè)相繼添加的中間層可具有比其下方的中間層相繼更高的摻雜濃度?？蛇x地，每個(gè)相繼添加的中間層可具有比其下方的中間層相繼更低的摻雜濃度。圖4為能帶圖，以eV相對(duì)于nm進(jìn)行繪制。第一、第二和第三示例MOSFET1、2、3的導(dǎo)帶和價(jià)帶邊緣（Ec和Ev）分別標(biāo)注為圖中的曲線51、52和53。垂直線60對(duì)應(yīng)于源極/漏極端子層的頂面31。垂直線61對(duì)應(yīng)于上部中間層40U（圖3）的位置。垂直線62對(duì)應(yīng)于中間層40（圖2）和40L（圖3）。垂直線63對(duì)應(yīng)于端子層的底面32的位置。該能帶圖（圖4）示出了每個(gè)額外的中間層40相繼地降低能帶隙，因此降低了端子電阻。能帶隙的降低是中間層40的數(shù)目的正向函數(shù)。能帶圖還示出了源極/漏極和溝道區(qū)內(nèi)的帶邊緣（Ec和Ev）的最低點(diǎn)的位置（以距離頂面31的nm的形式），其轉(zhuǎn)入圖表的左邊一段距離，該距離為中間層的數(shù)目的正向函數(shù)。特別地，不具備中間層的第一MOSFET1的最低點(diǎn)，位于溝道層15的基座（底面）處，在大約145nm處。具有一個(gè)中間層40的第二MOSFET2的能帶的最低點(diǎn)靠近端子層30的底部，在大約40nm處。具有兩個(gè)中間層40U、40L的第三MOSFET3的最低點(diǎn)，位于順著端子層30向上的路徑的三分之二處，在大約15nm處。因此，如上文所述的中間層的添加不僅是降低能帶的方法，而且也是將能帶的最低點(diǎn)的位置朝向頂面31進(jìn)行移動(dòng)的方法。每個(gè)相繼添加的中間層將能帶的最低點(diǎn)朝著端子層的頂面（位于0nm處）進(jìn)行移動(dòng)，這會(huì)相繼地增加載流子以及相應(yīng)地降低電阻。上面描述的以硅摻雜入源極/漏極區(qū)中的中間層結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)能帶結(jié)構(gòu)和阻擋輪廓。該結(jié)構(gòu)還可增加電子遂穿概率，并且在優(yōu)化能帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況下進(jìn)一步減小接觸電阻。該結(jié)構(gòu)可引起性?xún)r(jià)比更高的原位摻雜，并且不要求額外的工藝，從而需要更少的摻雜化學(xué)物質(zhì)。該結(jié)構(gòu)可容易地與潛在的器件性能增強(qiáng)相結(jié)合。在上述例子中，摻雜濃度在整個(gè)端子層30中是均一的。因此，每個(gè)端子層部分45U、45M、45L（圖3）具有均一的摻雜濃度，并且所有端子層部分的平均摻雜濃度相同。在可選的例子中，摻雜濃度可在空間上變化。例如，摻雜濃度可具有空間梯度，從端子層的底面32至端子層的頂面31平滑增加或者反之亦然。摻雜濃度可平滑地從一端至另一端進(jìn)行分級(jí)，被中間層40、40U、40L的尖銳的濃度峰值阻斷。梯度（單位距離的濃度改變）在整個(gè)端子層30的厚度上可以是一致的。在另一例子中，在各端子層部分45U、45M、45L內(nèi)的摻雜濃度是均一的，但是在一個(gè)端子層部分和另一個(gè)之間是不同的。在這種情況下，端子層30在各中間層40、40L、40U上方具有一個(gè)均一的摻雜濃度，并且在相應(yīng)的中間層40、40L、40U下方具有不同的均一的摻雜濃度。在這樣的例子中，層部分45的平均摻雜濃度相互之間不同。每一中間層40的摻雜濃度可大于與相應(yīng)的中間層40鄰接的兩個(gè)鄰近層部分的平均摻雜濃度的十倍，或者大于整個(gè)端子層30的各層部分45U、45M、45L的平均摻雜濃度的十倍。在上面的例子中，源極21和漏極22具有相同的結(jié)構(gòu)。在其它例子中，源極和漏極可具有不同的結(jié)構(gòu)，諸如中間層40的個(gè)數(shù)不同（例如，一個(gè)端子具有兩個(gè)中間層且其他端子具有一個(gè)中間層，或者一個(gè)端子具有至少一個(gè)中間層40且其他端子不具有中間層）、中間層40的厚度和間距不同、所使用的半導(dǎo)體化合物不同和/或所使用的摻雜劑不同。