发明名称 锗场效电晶体及其制造方法
摘要 本发明揭示一种至少具有一层材料之电子晶片的方法(以及结构),该层材料的一第一载子类型在一第一晶体表面内的一载子迁移率高于在一第二晶体表面内的载子迁移率;而该层材料的一第二载子类型在该第二晶体表面内的一载子迁移率高于在该第一晶体表面内的载子迁移率,该方法(以及结构)包括,至少具有形成于该材料之该第一晶体表面之组件的一第一装置,其中该第一装置之该组件的活动主要涉及该第一载子类型,以及至少具有形成于该材料之该第二晶体表面之组件的一第二装置,其中该第二装置之该组件的一活动主要涉及该第二载子类型。
申请公布号 TW587336 申请公布日期 2004.05.11
申请号 TW092107386 申请日期 2003.04.01
申请人 万国商业机器公司 发明人 马斯摩 V 菲斯奇堤;史帝文 E 罗克斯;保罗 M 所罗门;飞利浦 汪宏森
分类号 H01L29/772;H01L21/8232 主分类号 H01L29/772
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种至少具有一层材料之电子晶片,该层材料的 一第一载子类型在一第一晶体表面内的载子迁移 率大于在一第二晶体表面内的载子迁移率,而一第 二载子类型在该第二晶体表面内的一载子迁移率 大于在该第一晶体表面内的载子迁移率,该电子晶 片包括: 一第一装置,其至少具有形成于该材料之该第一晶 体表面上之一组件,其中该第一装置之该至少一组 件的一活动主要涉及该第一载子类型;以及 一第二装置,其至少具有形成于该材料之该第二晶 体表面上之一组件,其中该第二装置之该至少一组 件的一活动主要涉及该第二载子类型。2.如申请 专利范围第1项之电子晶片,其中该第一晶体表面 包括一(111)晶体表面,而该第二晶体表面则包括一( 100)表面。3.如申请专利范围第2项之电子晶片,其 中该材料包括锗。4.如申请专利范围第2项之电子 晶片,其中该第一装置包括一n型通道FET(场效电晶 体),而该第二装置包括一p型通道FET,且该至少一组 件包括该等FET之一通道。5.如申请专利范围第4项 之电子晶片,其中该n型通道FET及该p型通道FET之至 少一个的该通道与一<110>方向对齐。6.如申请专利 范围第4项之电子晶片,其中该第一装置及该第二 装置之至少一个包括一FinFET结构。7.如申请专利 范围第4项之电子晶片,其中该材料包括锗。8.一种 电子晶片,其包括: 一第一装置,其至少具有一层材料,该层材料的一 第一载子类型在一第一晶体表面内的一载子迁移 率大于在一第二晶体表面内的载子迁移率,且该层 材料的一第二载子类型在该第二晶体表面内的一 载子迁移率大于在该第一晶体表面内的载子迁移 率,该第一装置至少具有由该材料之该第一晶体表 面形成之一组件,该至少一组件的一活动主要涉及 该第一载子类型,其中该第一晶体表面包括一(111) 晶体表面,而该第二晶体表面则包括一(100)表面。9 .如申请专利范围第8项之电子晶片,其中该材料包 括锗。10.如申请专利范围第9项之电子晶片,其中 该第一装置包括一n型通道FET(场效电晶体),且该至 少一组件包括该n型通道FET之一通道。11.如申请专 利范围第10项之电子晶片,其中该n型通道FET之该通 道与一<110>方向对齐。12.如申请专利范围第10项之 电子晶片,其中该n型通道FET之一结构包括一FinFET 结构。13.如申请专利范围第8项之电子晶片,其进 一步包括: 一第二装置,其至少具有一层该材料,该第二装置 至少具有一由该材料之该第二晶体表面形成之一 组件,该第二装置之该至少一组件的一活动主要涉 及该第二载子类型。14.如申请专利范围第13项之 电子晶片,其中该第二装置包括一p型通道FET。15. 如申请专利范围第14项之电子晶片,其中该第一装 置及该第二装置之至少一个的一结构包括一FinFET 结构。16.如申请专利范围第13项之电子晶片,其中 该材料包括锗。17.一种在一晶圆上制造一第一装 置及一第二装置的方法,该第一装置具有一第一类 型的一载子,而该第二装置则具有一第二类型的一 载子,该第一类型载子在一(111)晶体表面的载子迁 移率大于在一(100)晶体表面的载子迁移率,该第二 类型载子在该(100)晶体表面的载子迁移率大于在 该(111)晶体表面的载子迁移率,该方法包括: 提供一层材料,其具有一特性,即该第一类型载子 在一(111)晶体表面的一载子迁移率大于在一(100)晶 体表面的载子迁移率,还具有一特性,即该第二类 型载子在该(100)晶体表面的一载子迁移率大于在 该(111)晶体表面的载子迁移率; 使用一(111)蚀刻剂在该层之一第一区域蚀刻,以提 供该第一装置之至少一组件;以及 使用一蚀刻剂在该层之一第二区域蚀刻,以提供该 第二装置之至少一组件的该(100)晶体表面。18.如 申请专利范围第17项之方法,其中该材料包含锗。 19.如申请专利范围第17项之方法,其中该第一装置 包括一n型通道FET(场效电晶体),且该第二装置包括 一p型通道FET,且该至少一组件包括该等FET之一通 道。20.如申请专利范围第17项之方法,其进一步包 括: 将该第一装置之该至少一组件及该第二装置之该 至少一组件中至少一个的一载子方向与一<110>方 向对齐。图式简单说明: 图1显示矽及锗反转层电子迁移率的计算比较结果 ,该电子迁移率与电子片密度成函数关系; 图2显示由计算値绘制出的汲极电流对汲极-源极 电压曲线,用以说明在(100)表面上之矽底材n型MOSFET ,以及在(111)表面上类似的Ge装置; 图3显示一在SOI基板上,具有三角平行线通道的 MOSFET结构,如在先前技术中所述; 图4显示该FinFET结构之一纵向断面图,如在先前技 术中所述; 图5显示图4中所示之一FinFET制造范例; 图6显示本发明一范例性第一具体实施例之一范例 性方法; 图7显示本发明一范例性第二具体实施例之一范例 性方法; 图8显示根据本发明制造的一范例性nFET及pFET之一 横向断面图;以及 图9显示一范例性锗材料之(111)平面的一范例性制 备方法。
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