[发明专利]使用牺牲子鳍状物在硅衬底上形成的高迁移率纳米线鳍状物沟道有效

申请号：	201480083679.3	申请日：	2014-12-26
公开（公告）号：	CN107210259B	公开（公告）日：	2020-10-27
发明（设计）人：	G·杜威;M·V·梅茨;J·T·卡瓦列罗斯;W·拉赫马迪;T·加尼;A·S·默西;C·S·莫哈帕特拉;S·K·加德纳;M·拉多萨夫列维奇;G·A·格拉斯	申请（专利权）人：	英特尔公司
主分类号：	H01L21/762	分类号：	H01L21/762;H01L21/20;H01L21/336
代理公司：	永新专利商标代理有限公司 72002	代理人：	张伟;王英
地址：	美国加***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	使用牺牲子鳍状物衬底形成迁移率纳米线鳍状物沟道
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【说明书】：

集成电路管芯包括通过从沟道材料下方去除子鳍状物材料的一部分形成的用于晶体管的具有沟道材料的四栅极器件纳米线(例如，将成为MOS器件的沟道的单个材料或叠置体)，其中，子鳍状物材料生长在纵横比捕获(ART)沟槽中。在一些情形下，在形成这些纳米线时，可以去除沟道下方的有缺陷的鳍状物材料或区域。这种去除隔离了鳍状物沟道、去除了鳍状物缺陷和漏电路径，并形成了具有其上可形成栅极材料的四个暴露表面的沟道材料的纳米线。

技术领域

电路器件和基于鳍状物的电路器件的制造和结构。

背景技术

衬底上的电路器件(例如，半导体(例如，硅)衬底上的集成电路(IC)晶体管、电阻器、电容器等)的提升的性能和产量通常是在那些器件的设计、制造和操作期间考虑的主要因素。例如，在金属氧化物半导体(MOS)晶体管器件(例如在互补金属氧化物半导体(CMOS)中使用的器件)的设计和制造或形成期间，常常期望增加N型MOS器件(n-MOS)沟道中的电子的移动以及增加P型MOS器件(p-MOS)沟道中的正电荷空穴的移动。在一些情形下，为了增加这种移动，将与III-V和IV族化学元素材料类似的晶格失配沟道材料外延生长在硅上以在失配沟道材料中诱发应变。这允许形成不与Si衬底晶格匹配的III-V族和锗的高迁移率沟道。

然而，由于材料中的这种大的晶格失配，因此当新型材料(例如，III-V和IV族(例如，硅、锗))生长在硅材料衬底上时，产生了晶体缺陷。在用于形成沟道的材料层之间产生的这些晶格失配和缺陷降低了性能和电子/空穴移动。

附图说明

图1是在衬底的顶表面上并围绕鳍状物形成浅沟槽隔离(STI)材料层之后的具有鳍状物的半导体衬底基础部(substrate base)的一部分的示意性横截面视图。

图2示出了在STI区域之间形成上部沟槽和下部沟槽之后的图1中的半导体衬底。

图3A示出了在上部沟槽和下部沟槽中形成外延材料之后的图2中的半导体衬底。

图3B示出了在蚀刻STI区域以去除STI区域的高度并且暴露可被蚀刻的一定高度的牺牲子鳍状物材料之后的图3A中的半导体衬底。

图3C示出了在进行蚀刻以去除牺牲子鳍状物材料从而利用在STI区域的经蚀刻的顶表面上方延伸的一定高度的具有沟道材料的沟道层形成电子器件纳米线之后的图3B中的半导体衬底。

图3D示出了在形成从电子器件纳米线的所有4个暴露表面生长的第一共形厚度的第一共形外延“包覆”材料之后的图3C中的半导体衬底。

图4A示出了在上部沟槽和下部沟槽中形成外延材料之后的图2中的半导体衬底的另一实施例。

图4B示出了在蚀刻STI区域以去除它们的高度并且暴露可被蚀刻的一定高度的牺牲子鳍状物材料之后的图4A中的半导体衬底。

图4C示出了在进行蚀刻以去除牺牲子鳍状物材料从而利用在STI区域的经蚀刻的顶表面上方延伸的一定高度的具有沟道材料的叠置体形成电子器件叠置体之后的图4B中的半导体衬底。

图4D示出了在进行蚀刻以去除薄膜沟道材料从而利用在STI区域的经蚀刻的顶表面上方延伸的一定高度的剩余沟道层形成电子器件纳米线之后的图4C中的半导体衬底。