制造具有多个鳍高度的鳍式场效应晶体管的系统和方法技术方案

一种装置包括从第一蚀刻停止层的表面延伸出的第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件。该装置还包括从第二蚀刻停止层的表面延伸出的第二FinFET器件。第一化合物层介于第一蚀刻停止层与第二蚀刻停止层之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求共同拥有的于2013年12月9日提交的美国非临时专利申请No.14/100,489的优先权，该非临时专利申请的内容通过援引全部明确纳入于此。领域本公开一般涉及晶体管。相关技术描述技术进步已产生越来越小且越来越强大的计算设备。例如，当前存在各种各样的便携式个人计算设备，包括较小、轻量且易于由用户携带的无线计算设备，诸如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)以及寻呼设备。更具体地，便携式无线电话(诸如蜂窝电话和网际协议(IP)电话)可通过无线网络传达语音和数据分组。此外，许多此类无线电话包括被纳入于其中的其他类型的设备。例如，无线电话还可包括数码相机、数码摄像机、数字记录器以及音频文件播放器。同样，此类无线电话可处理可执行指令，包括可被用于访问因特网的软件应用，诸如web浏览器应用。如此，这些无线电话可包括显著的计算能力。电子设备(例如，无线电话或计算设备)可包括鳍式半导体器件作为组件。鳍式半导体器件是具有形成到半导体器件中的窄突出“鳍”的半导体器件。鳍式半导体器件的示例是鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET的鳍可以是使得能形成导电沟道的鳍形半导体结构。现有的FinFET制造工艺因不精确的蚀刻而难以制造具有大于3的纵横比(鳍高度与鳍宽度之比)的FinFET。进一步，当纵横比大于3时，鳍的成角度注入物变得不均匀。一些限制因素包括对鳍高度和/或鳍宽度的蚀刻精度、在较高纵横比时减小注入物角度、以及在较大纵横比时的泄漏电流控制。相比于使用具有较大范围纵横比的FinFET的设计，使用具有受限纵横比的FinFET来设计电路可能减少设计选项。概述公开了制造具有多个鳍高度的鳍式半导体器件(例如，FinFET)的系统和方法。在制造鳍式半导体器件时，所描述的技术可选择性地形成该鳍式半导体器件的鳍，以使得这些鳍具有不同的鳍高度。在鳍式半导体器件的制造期间，可形成多个蚀刻停止层和化合物层。例如，可在基板的表面上形成第一蚀刻停止层。可在第一蚀刻停止层的表面上形成第一化合物层。可在第一化合物层的表面上形成第二蚀刻停止层。可在第二蚀刻停止层的表面上形成第二化合物层。第一蚀刻停止层和第二蚀刻停止层可使用具有第一带隙能量的第一材料来形成。第一化合物层和第二化合物层可使用具有小于第一带隙能量的第二带隙能量的第二材料来形成。例如，第一材料可以是第一III-V族化合物(例如，砷化铝(AlAs)、砷化铟铝(InAlAs))且第二材料可以是第二III-V族化合物(例如，砷化镓(GaAs)、砷化铟镓(InGaAs))。作为另一示例，第一材料可以是第一II-VI族化合物且第二材料可以是第二II-VI族化合物。典型II-VI族沟道材料可包括诸如CdTe或CdSe、CdS之类的材料。典型II-VI族阻挡层材料可包括诸如ZnTe、ZnSe、ZnS之类的材料。第一FinFET器件和第二FinFET器件可从这些蚀刻停止层和化合物层形成。例如，第一FinFET器件可具有经由蚀刻工艺从第二化合物层和第一化合物层的区域形成的第一鳍。第二蚀刻停止层的第一区域可被图案化以形成介于第一鳍层与第二鳍层之间的中间层。第二化合物层的第二区域可被图案化以形成第二FinFET的第二鳍。第一FinFET器件的鳍可具有与第二FinFET器件的鳍不同的鳍高度。通过将个体鳍选择性地蚀刻至第一蚀刻停止层或至第二蚀刻停止层，可形成各种鳍高度。由于这些蚀刻停止层调节鳍高度，因此可用增强型控制来达成鳍的增大的纵横比(例如，大于3的纵横比)。在一特定实施例中，一种装置包括从第一蚀刻停止层的表面延伸出的第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件。该装置还包括从第二蚀刻停止层的表面延伸出的第二FinFET器件。第一化合物层介于第一蚀刻停止层与第二蚀刻停止层之间。在另一特定实施例中，一种方法包括形成从第一蚀刻停止层的表面延伸出的第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件。该方法还包括形成从第二蚀刻停止层的表面延伸出的第二FinFET器件。第一化合物层介于第一蚀刻停止层与第二蚀刻停止层之间。由所公开的实施例中的至少一个实施例提供的一个特定优点是制造具有大于3的纵横比的鳍式半导体器件的能力。可使用具有大于3的纵横比的鳍式半导体器件来设计电路。由此，与使用具有受限纵横比(例如，等于或小于3的纵横比)的鳍式半导体器件来设计电路相比可增加设计选项。本公开的其他方面、优点和特征将在阅读了整个申请后变得明了，整个申请包括下述章节：附图简述、详细描述以及权利要求书。附图简述图1是带有具有不同有效鳍高度的鳍的鳍式半导体器件的特定解说性实施例的示图；图2是用于制造图1的鳍式半导体器件的过程的一部分的特定解说性实施例的示图；图3是制造具有不同有效鳍高度的鳍式半导体器件的方法的特定解说性实施例的流程图；图4是制造具有不同有效鳍高度的鳍式半导体器件的方法的另一解说性实施例的流程图；图5是包括带有具有不同有效鳍高度的鳍的鳍式半导体器件的设备的框图；以及图6是用于制造带有具有不同有效鳍高度的鳍的鳍式半导体器件的制造过程的特定解说性实施例的数据流图。详细描述图1是带有具有不同有效鳍高度的鳍的鳍式半导体器件102(例如，鳍式场效应晶体管(FinFET))的特定解说性实施例的示图。鳍式半导体器件102可包括在基板110的表面上形成的第一蚀刻停止层108。鳍式半导体器件102还可包括第一FinFET104和第二FinFET106。第一FinFET104和第二FinFET106可位于层间电介质(ILD)层136内。第一FinFET104和第二FinFET106可毗邻电容性膜层134。第一FinFET104可从第一蚀刻停止层108的表面延伸出。第一FinFET104可包括多个组件。例如，第一FinFET104可包括第一鳍112、第一氧化层114、以及第一金属栅极116。第一鳍112可包括第一鳍层118、第二鳍层120、以及介于第一鳍层118与第二鳍层120之间的中间层122。中间层122可从第二蚀刻停止层材料层形成。第二FinFET106可从第二蚀刻停止层材料区域130的表面延伸出。区域132可介于区域130与第一蚀刻停止层108之间。第二FinFET106可包括第二鳍124、第二氧化层126、以及第二金属栅极128。第一鳍层118、第二鳍层120、以及第二鳍124可使用第一III-V族化合物、第一II-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：从第一蚀刻停止层的表面延伸出的第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件；以及从第二蚀刻停止层的表面延伸出的第二FinFET器件，其中第一化合物层介于所述第一蚀刻停止层与所述第二蚀刻停止层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.09 US 14/100,4891.一种装置，包括：
从第一蚀刻停止层的表面延伸出的第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件；
以及
从第二蚀刻停止层的表面延伸出的第二FinFET器件，其中第一化合物层
介于所述第一蚀刻停止层与所述第二蚀刻停止层之间。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一FinFET器件包括：
第一金属栅极；
第一氧化层；以及
第一鳍，其中所述第一鳍包括第一鳍层、第二鳍层、以及介于所述第
一鳍层与所述第二鳍层之间的中间层；
其中所述第二FinFET器件包括：
第二金属栅极；
第二氧化层；以及
第二鳍。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中间层是使用具有第一
带隙能量的第一材料来形成的，并且其中所述第二鳍层是使用具有比所述第一
带隙能量更低的第二带隙能量的第二材料来形成的。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一蚀刻停止层和所
述第二蚀刻停止层是使用相同材料来形成的。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中间层是使用第一III-V
族化合物来形成的，其中所述第一鳍层和所述第二鳍层是使用具有比所述
第一III-V族化合物更低的带隙能量的第二III-V族化合物来形成的。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一III-V族化合物
包括砷化铝，并且其中所述第二III-V族化合物包括砷化镓。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一III-V族化合物
包括砷化铟铝，并且其中所述第二III-V族化合物包括砷化铟镓。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中间层是使用第一II-VI
族化合物来形成的，并且其中所述第一鳍层和所述第二鳍层是使用具有比所述
第一II-VI族化合物(诸如ZnTe)更低的带隙能量的第二II-VI族化合物(诸
如CdTe)来形成的。
9.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一FinFET器件具有由
所述第一鳍层和所述第二鳍层限定的第一鳍高度，并且其中所述第二FinFET
器件具有由所述第二鳍限定的第二鳍高度。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一鳍高度不同于所
述第二鳍高度。
11.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述中间层对应于所述第
二蚀刻停止层的第二区域。
12.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一鳍层对应于第二化
合物层的第一区域，其中所述第二鳍层对应于所述第一化合物层的第一区域，
并且其中所述第二鳍对应于所述第二化合物层的第二区域。
13.一种方法，包括：
形成从第一蚀刻停止层的表面延伸出的第一鳍式场效应晶体管(FinFET)
器件；以及
形成从第二蚀刻停止层的表面延伸出的第二FinFET器件，其中第一化合

\t物层介于所述第一蚀刻停止层与所述第二蚀刻停止层之间。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在基板的表面上形成所述第一蚀刻停止层；
在所述第一蚀刻停止层的表面上形成所述第一化合物层；
在所述第一化合物层的表面上形成所述第二蚀刻停止层；以及
在所述第二蚀刻停止层的表面上形成第二化合物层。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括：
图案化所述第二化合物层以形成所述第一FinFET器件的第一鳍的第一鳍
层并形成所述第二FinFET器件的第二鳍；
图案化所述第二蚀刻停止层以形成所述第一鳍的中间层；以及
图案化所述第一化合物层以形成所述第一鳍的第二鳍层。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一FinFET...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·杨，X·李，P·齐达姆巴兰姆，C·F·耶普，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US