DE102005045078B4 - Field effect transistor with a strained channel layer on sidewalls of a structure on a semiconductor substrate - Google Patents

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Abstract

Feldeffekttransistor (FET) mit einer Kanalschicht an Seitenwänden einer Struktur (400, 410) an einem Halbleitersubstrat (110) und mit mindestens einem Abschnitt der Kanalschicht, der in einer ersten Richtung, in der sich die Seitenwände der Struktur von dem Halbleitersubstrat (110) weg erstrecken, verspannt ist,
bei dem der Transistor einen FinFET aufweist, bei dem die Struktur eine Rippenstruktur (400, 410) hat, und bei dem die Seitenwände Seitenwände der Rippenstruktur (400, 410) aufweisen und bei dem die Rippenstruktur (400, 410) eine Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien aufweist, wobei die abwechselnden Schichten mehr als eine Schicht (140) aus Si und mehr als eine Schicht (120) aus SiGe aufweisen,
ferner mit:
einem Gate-Dielektrikum (180) an der Kanalschicht;
einer Gate-Elektrode (220) an einem Abschnitt des Gate-Dielektrikums (180); und Source- und Drain-Regionen (300) an in einer bezüglich der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung gegenüberliegenden Seiten der Gate-Elektrode (220).
A field effect transistor (FET) having a channel layer on sidewalls of a structure (400, 410) on a semiconductor substrate (110) and having at least a portion of the channel layer in a first direction in which the sidewalls of the structure are away from the semiconductor substrate (110) extend, is strained,
wherein the transistor comprises a FinFET, wherein the structure has a fin structure (400, 410) and wherein the sidewalls have sidewalls of the fin structure (400, 410) and wherein the fin structure (400, 410) comprises a plurality of layers different materials, wherein the alternating layers have more than one layer (140) of Si and more than one layer (120) of SiGe,
furthermore with:
a gate dielectric (180) at the channel layer;
a gate electrode (220) at a portion of the gate dielectric (180); and source and drain regions (300) at opposite sides of the gate electrode (220) in a second direction perpendicular to the first direction.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Feldeffekttransistor mit einer verspannten Kanalschicht an Seitenwänden einer Struktur an einem Halbleitersubstrat nach dem Anspruch 1.The The present invention relates to a field effect transistor having a strained channel layer on sidewalls of a structure on a Semiconductor substrate according to claim 1.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Aus der WO 2004/032246 A1 ist eine FinFET-Vorrichtung bekannt, bei der ein unter Spannung gesetztes Silizium zum Erhöhen der Trägermobilität verwendet wird. Die FinFET-Vorrichtung wird in ein Muster gebracht und zwar anhand einer Schicht aus Silizium-Germanium (SiGe), welches einer dielektrischen Schicht überlagert ist. Eine Epitaxialschicht aus Silizium wird dann auf dem Silizium-Germanium-FinFET-Körper ausgebildet. Eine Spannung wird in dem Epitaxial-Silizium als Ergebnis unterschiedlicher Abmessungen des im Inneren befindlichen Siliziums und des Silizium-Germanium-Kristallgitters induziert, welches als Schablone oder Maske dient, auf der das Epitaxial-Silizium gewachsen lassen wird. Unter Spannung stehendes Silizium besitzt eine erhöhte Trägermobilität und zwar verglichen mit entspanntem Silizium und als ein Ergebnis des unter Spannung stehenden Epitaxial-Siliziums wird in der FinFET-Vorrichtung eine erhöhte Trägermobilität erreicht. Daher kann auch ein höherer Treiberstrom in einer FinFET-Vorrichtung realisiert werden, welche eine unter Spannung stehende Silizium-Kanalschicht verwendet.From the WO 2004/032246 A1 For example, a FinFET device is known in which a strained silicon is used to increase carrier mobility. The FinFET device is patterned using a layer of silicon germanium (SiGe) superimposed on a dielectric layer. An epitaxial layer of silicon is then formed on the silicon germanium FinFET body. A voltage is induced in the epitaxial silicon as a result of different dimensions of the internal silicon and the silicon germanium crystal lattice, which serves as a template or mask on which the epitaxial silicon is grown. Tensioned silicon has increased carrier mobility compared to relaxed silicon, and as a result of the stressed epitaxial silicon, increased carrier mobility is achieved in the FinFET device. Therefore, a higher drive current can also be realized in a FinFET device using a strained silicon channel layer.

Aus der US2004/0157353 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines unter Spannung gehaltenen Vertikal-Kanals eines Feldeffekttransistors bekannt, ebenso ein nach diesem Verfahren hergestellter Feldeffekttransistor und eine CMOS-Schaltungsanordnung mit einer Drain-Zone, einem Halbleiterkörper und einer Source-Zone an einer Seitenwand einer vertikalen Einkristall-Halbleiterstruktur, wobei ein Heteroübergang zwischen dem Source-Bereich und dem Hauptkörper des Transistors gebildet wird. Bei dieser bekannten Struktur ist die Source-Zone und der Kanal unabhängig unter einer Gitterspannung gehalten und zwar in Bezug auf die Halbleiterkörperzone, und die Drain-Zone enthält eine mit Kohlenstoff dotierte Zone, um eine Diffusion des Dotierungsstoffes (Bor) in den Halbleiterkörper zu verhindern. Mit Hilfe dieser bekannten Struktur wird das Problem eines Leckstroms von der Source-Zone über den Heteroübergang und den Gitterspannungsbereich reduziert, wobei auch in unabhängiger Weise eine Gitterspannung in der Kanalzone realisiert wird, um die Mobilität zu vergrößern, was auch über eine spezifische Auswahl von Halbleitermaterialien erfolgt.From the US2004 / 0157353 A1 A method is known for producing a voltage-carrying vertical channel of a field-effect transistor, as well as a field-effect transistor produced according to this method and a CMOS circuit arrangement having a drain zone, a semiconductor body and a source zone on a side wall of a vertical single-crystal semiconductor structure. wherein a heterojunction is formed between the source region and the main body of the transistor. In this known structure, the source region and the channel are independently held under a grid voltage with respect to the semiconductor body region, and the drain region includes a carbon doped region to prevent diffusion of the dopant (boron) into the semiconductor body , By means of this known structure, the problem of a leakage current from the source region across the heterojunction and the grating voltage region is reduced, and independently a grating voltage is realized in the channel region to increase the mobility, which also has a specific choice of semiconductor materials he follows.

Während der vergangenen 30 Jahre haben Entwicklungen der Silizium-basierten Technologie für integrierte Schaltungen, wie z. B. Metall-Oxid-Halbleiter-(MOS-; MOS = Metal-Oxid-Semiconductor)Vorrichtungen einschließlich Feldeffekttransistoren (FET und/oder MOSFET), eine größere Vorrichtungsgeschwindigkeit, eine vergrößerte Integrationsdichte und eine verbesserte Vorrichtungsfunktionalität bei reduziertem Aufwand geliefert. Bezug nehmend auf 1A sind MOS-Vorrichtungen typischerweise in einem Substrat 10 mit stark dotierten Source/Drain-(S/D-)Regionen 12, die durch eine leichter dotierte Kanalregion 18 getrennt sind, gebildet. Die Kanalregion 18 kann durch eine Gate-Elektrode 14 gesteuert sein, die von der Kanalregion durch ein Gate-Dielektrikum 16 getrennt ist.Over the past 30 years, developments in silicon-based integrated circuit technology, such as For example, metal-oxide-semiconductor (MOS) devices including field effect transistors (FET and / or MOSFET), increased device speed, increased integration density, and improved device functionality are provided at a reduced cost. Referring to 1A MOS devices are typically in a substrate 10 with heavily doped source / drain (S / D) regions 12 passing through a more lightly doped channel region 18 are separated, formed. The canal region 18 can through a gate electrode 14 controlled by the channel region through a gate dielectric 16 is disconnected.

Mit wachsenden Anforderungen nach höherer Integration sowie höherer Leistung, niedrigerem Leistungsverbrauch und größerer Wirtschaftlichkeit können eine Vielzahl von Problemen, die der Verschlechterung von Transistorcharakteristika zugeordnet sind, entstehen. Während beispielsweise die Kanallänge eines Transistors reduziert wird, können Kurzkanaleffekte, wie z. B. ein Durchgriff, ein Drain-hervorgerufenes Absinken der Barriere (DIBL; DIBL = Drain Induced Barrier Lowering), ein Unterschwellenausschlag, eine vergrößerte parasitäre Kapazität zwischen einer Übergangs- bzw. Sperrschichtregion und dem Substrat (d. h. eine Sperrschichtkapazität) und ein vergrößerter Leckstrom auftreten.With growing demands for higher Integration as well as higher Performance, lower power consumption and greater economy can be one Variety of problems, the deterioration of transistor characteristics are assigned arise. While for example, the channel length a transistor can be reduced, short channel effects, such as z. B. a penetration, a drain-induced lowering of the barrier (DIBL = Drain Induced Barrier Lowering), a subthreshold rash, an increased parasitic capacitance between a transitional or junction region and the substrate (i.e., a junction capacitance) and increased leakage current occur.

Eine Vielfalt von Transistorentwürfen wurde entwickelt, die auf einige der Probleme, denen man bei herkömmlichen massiven MOS-Halbleitervorrichtungen bzw. Bulk-MOS-Halbleitervorrichtungen begegnet, gerichtet sind. Diese Transistorentwürfe weisen beispielsweise Ultradünn-Körper-Transistoren, Doppel-Gate-Transistoren, Array-Transistoren mit vertieftem Kanal (RCAT; RCAT = Recessed Channel Array Transistor), FinFET und Gate-Rundum-Transistoren (GAAT; GAAT = Gate-All-Around-Transistor) auf.A Variety of transistor designs has been developed that addresses some of the problems that you would find in conventional solid MOS semiconductor devices or bulk MOS semiconductor devices encountered, are addressed. These transistor designs include, for example, ultra-thin body transistors, double-gate transistors, Recessed channel array (RCAT) transistors Transistor), FinFET and gate all-around transistor (GAAT).

1B stellt beispielsweise einen herkömmlichen Ultradünn-Körper-Transistor dar. Bei einem Ultradünn-Körper-Transistor kann die Kanalregion 18 in einer Dünnschicht oberhalb einer isolierenden Region gebildet sein. 1C stellt ferner einen herkömmlichen Doppel-Gate-Transistor dar. Bei einem Doppel-Gate-Transistor kann eine einzelne Kanalregion 18 durch zwei Gates 14a und 14b gesteuert sein, die von der Kanalregion durch Gate-Dielektrika 16a und 16b getrennt sind. Als solches können beide Seiten der Kanalregion gesteuert werden. 1B represents, for example, a conventional ultrathin body transistor. In an ultra-thin body transistor, the channel region 18 be formed in a thin film above an insulating region. 1C further illustrates a conventional double gate transistor. In a double gate transistor, a single channel region 18 through two gates 14a and 14b controlled by the channel region through gate dielectrics 16a and 16b are separated. As such, both sides of the channel region can be controlled.

Die Vorrichtungen von 1B und 1C können jedoch komplexere Fertigungsverfahren, die den Aufwand vergrößern und die Ausbeute verkleinern können, erfordern. Solche Vorrichtungen können dementsprechend bei der allgemeinen Halbleiterherstellung weniger praktisch sein.The devices of 1B and 1C However, more complex manufacturing processes that can increase the effort and reduce the yield may require. Such devices can Kings Accordingly, they are less practical in general semiconductor manufacturing.

Die Herstellung von Ultradünn-Körper-Transistoren kann beispielsweise erheblich aufwändiger sein als bei herkömmlichen Bulk-MOS-Vorrichtungen. Obwohl dieselben in einigen Bereichen eine verbesserte Leistung liefern können, können Ultradünn-Körper-Transistoren gegenüber Schwebekörper- und Wärmeübertragungseffekten anfällig sein und können Stromgrenzen, die durch die Körperdicke auferlegt sind, aufweisen.The Production of ultra-thin body transistors For example, it can be considerably more complex than conventional ones Bulk MOS devices. Although the same in some areas can deliver improved performance, can Ultra-thin body transistors across from Variable Area and heat transfer effects susceptible be and can Current limits, by the body thickness are imposed.

Durch Steuern des Kanals von zwei Seiten können Doppel-Gate-Vorrichtungen zusätzlich ein verbessertes Leckverhalten zeigen. Doppel-Gate-Vorrichtungen können jedoch komplexere Herstellungsverfahren erfordern, die den Aufwand vergrößern und die Ausbeute absenken. Insbesondere kann es bei der Doppel-Gate-Transistorherstellung schwer sein, ein oberes Gate 14a und ein unteres Gate 14b (wie in 1C gezeigt ist) auszurichten.In addition, by controlling the channel from two sides, dual gate devices can exhibit improved leakage performance. However, dual gate devices may require more complex fabrication processes that increase the overhead and lower the yield. In particular, in dual gate transistor fabrication, it may be difficult to have an upper gate 14a and a lower gate 14b (as in 1C shown).

Gate-Rundum-Transistoren sind beispielsweise in dem Patent der Vereinigten Staaten US 6 391 782 B1 an Yu, mit dem Titel "PROCESS FOR FORMING MULTIPLE ACTIVE LINES AND GATE-ALL-AROUND MOSFET", beschrieben.Gate all-round transistors are disclosed, for example, in the United States Patent US Pat. No. 6,391,782 B1 to Yu, entitled "PROCESS FOR FORMING MULTIPLE ACTIVE LINES AND GATE-ALL-AROUND MOSFET."

FinFET-Transistoren, bei denen die Kanalregion in einer vertikal vorstehenden "Finne" bzw. "Rippe" aus Halbleitermaterial gebildet ist, können ein Leckverhalten ähnlich zu oder besser als Doppel-Gate-Transistoren liefern, können jedoch weniger kompliziert und weniger aufwändig herzustellen sein. FinFET-Transistoren (oder einfach FinFET) können ferner das Skalieren auf Unter-50-nm-Kanallängen (und möglicherweise so niedrig wie 10 nm) unterstützen, was zusätzliche Verbesserungen der Integrationsdichte und der Betriebsgeschwindigkeit liefern kann. FinFET-Strukturen sind in dem Patent der Vereinigten Staaten US 6 413 802 B1 an Hu et al., mit dem Titel "FINFET TRANSISTOR STRUCTURES HAVING A DOUBLE GATE CHANNEL EXTENDING VERTICALLY FROM A SUBSTRATE AND METHODS OF MANUFACTURE", beschrieben.FinFET transistors in which the channel region is formed in a vertically protruding "fin" or "rib" of semiconductor material may provide leakage similar to or better than double gate transistors, but may be less complicated and less expensive to manufacture. FinFET transistors (or simply FinFETs) may further support scaling to sub-50nm channel lengths (and possibly as low as 10nm), which may provide additional improvements in integration density and speed of operation. FinFET structures are disclosed in the United States Patent US Pat. No. 6,413,802 B1 to Hu et al., entitled "FINFET TRANSISTOR STRUCTURES HAVING A DOUBLE GATE CHANNEL EXTENDING VERTICALLY FROM A SUBSTRATE AND METHODS OF MANUFACTURE".

Bei FinFET kann die Kanalregion in einer vertikal ausgerichteten rippenförmigen aktiven Region, die von dem Halbleitersubstrat vorsteht, wie im Vorhergehenden erör tert ist, gebildet sein. Die Gate-Dielektrika können an der Rippe gebildet sein, und die Gate-Elektrode kann um die Rippe gebildet sein. Die Kanalregion kann zuerst gefolgt durch Source- und Drain-Regionen gebildet werden. Die Source/Drain-Regionen können höher als die Rippe sein. Dielektrische und leitfähige Materialien können dann verwendet werden, um Doppel- und/oder Dreifach-Gate-Vorrichtungen zu bilden.at FinFET may be the channel region in a vertically oriented rib-shaped active Region protruding from the semiconductor substrate as above erör tert is, be formed. The gate dielectrics may be formed at the rib may be, and the gate electrode may be formed around the rib. The Channel region can be followed first by source and drain regions be formed. The source / drain regions may be higher than the rib. dielectric and conductive Materials can then used to double and / or triple gate devices to build.

2A bis 2D sind Querschnittsansichten eines Halbleitersubstrats, die herkömmliche Verfahren zum Bilden eines FinFET darstellen. 2A to 2D FIG. 15 are cross-sectional views of a semiconductor substrate illustrating conventional methods of forming a FinFET.

Bezug nehmend nun auf 2A wird ein Ätzmaskenmuster 13 an einem Siliziumsubstrat 10 gebildet. Ein Abschnitt des Siliziumsubstrats 10, der durch das Ätzmaskenmuster 13 freigelegt ist, wird anisotrop geätzt, um eine Siliziumrippe 15 zu bilden. Eine obere Kante bzw. ein oberer Rand der Siliziumrippe 15 wird aufgrund des anisotropen Ätzens in einem spitzen Winkel (d. h. nahezu in einem rechten Winkel) gebildet. Das Ätzmaskenmuster 13 kann aus Nitrid gebildet werden, und eine Thermooxidschicht kann zwischen dem Nitrid und dem Substrat gebildet werden. Um eine elektrische Isolation zwischen den benachbarten Siliziumrippen vorzusehen, wird eine Vorrichtungstrennschicht 17, wie in 2B gezeigt ist, gebildet.Referring now to 2A becomes an etching mask pattern 13 on a silicon substrate 10 educated. A section of the silicon substrate 10 passing through the etching mask pattern 13 is anisotropically etched to a silicon fin 15 to build. An upper edge or an upper edge of the silicon fin 15 is formed at an acute angle (ie, almost at a right angle) due to the anisotropic etching. The etching mask pattern 13 may be formed of nitride, and a thermal oxide layer may be formed between the nitride and the substrate. To provide electrical isolation between the adjacent silicon fins, a device separator layer is formed 17 , as in 2 B shown is formed.

Bezug nehmend nun auf 2C wird ein Abschnitt der Vorrichtungstrennschicht 17 entfernt, was laterale Oberflächen oder Seitenwände der Siliziumrippe 15 freilegt. Die lateralen Oberflächen der Siliziumrippe 15 können als eine Kanalregion für einen Transistor dienen.Referring now to 2C becomes a portion of the device separation layer 17 removes whatever lateral surfaces or sidewalls of the silicon fin 15 exposes. The lateral surfaces of the silicon fin 15 may serve as a channel region for a transistor.

Bezug nehmend auf 2D wird eine Gate-Isolationsschicht 19 an den freigelegten Seitenwänden der Siliziumrippe 15 gebildet, und eine Gate-Elektrode 21 wird gebildet, um einen Doppel-Gate-FinFET zu erzeugen. Beide Seitenwände der Siliziumrippe 15 können durch die Gate-Elektrode 21 gesteuert werden.Referring to 2D becomes a gate insulation layer 19 on the exposed sidewalls of the silicon fin 15 formed, and a gate electrode 21 is formed to produce a double-gate FinFET. Both side walls of the silicon fin 15 can through the gate electrode 21 to be controlled.

Gemäß herkömmlichen Verfahren zum Bilden von Doppel-Gate-FinFET kann ein Haftvermögen zwischen dem Ätzmaskenmuster 13 und dem Substrat 10 geschwächt sein, wenn ein Abschnitt der Vorrichtungstrennschicht 17 entfernt wird. Da die Vorrichtungstrennschicht 17 ebenfalls aus einem Oxid gebildet werden kann, kann eine Thermooxidschicht des Ätzmaskenmusters 13 an einem Abschnitt der Siliziumrippe zusammen mit dem Abschnitt der Vorrichtungstrennschicht 17 entfernt werden. Da die Breite der Siliziumrippe 15 verkleinert werden kann, um eine höhere Vorrichtungsintegration zu ermöglichen, kann es zunehmend möglich sein, dass das Ätzmaskenmuster 13 von der oberen Oberfläche der Siliziumrippe 15 getrennt wird. Wenn das Ätzmaskenmuster entfernt ist, kann eine obere Oberfläche der Siliziumrippe 15 durch die Gate-Elektrode 21 gesteuert werden, und ein Dreifach-Gate-FinFET kann gebildet werden. Dementsprechend können Doppel-Gate- und Dreifach-Gate-FinFET auf dem gleichen Wafer bzw. der gleichen Scheibe gebildet werden.According to conventional methods of forming double gate FinFET, adhesion between the etch mask pattern 13 and the substrate 10 weakened when a section of the device separating layer 17 Will get removed. As the device separating layer 17 can also be formed from an oxide, a thermal oxide layer of Ätzmaskenmusters 13 at a portion of the silicon fin together with the portion of the device separation layer 17 be removed. Because the width of the silicon fin 15 can be scaled down to allow for higher device integration, it may be increasingly possible for the etch mask pattern 13 from the upper surface of the silicon fin 15 is disconnected. When the etching mask pattern is removed, an upper surface of the silicon fin may be formed 15 through the gate electrode 21 can be controlled, and a triple gate FinFET can be formed. Accordingly, double gate and triple gate FinFETs can be formed on the same wafer.

Weiter Bezug nehmend auf 2D kann, um Vorrichtungen mit höherer Leistung zu bilden, die Breite der Siliziumrippe 15 durch Durchführen eines thermischen Oxidationsverfahrens vor dem Bilden der Gate-Isolationsschicht 19 verringert werden. Die Breite der Siliziumrippe 15 kann, mit anderen Worten, durch Bilden einer Opferoxidschicht an Seitenwänden der Rippe 15 unter Verwendung eines thermischen Oxidationsverfahrens und dann durch Entfernen der Opferoxidschicht reduziert werden. Als solches kann die Rippe 15 eine Breite schmäler als dieselbe des Ätzmaskenmusters 13 aufweisen. Eine Unterschnittregion kann dementsprechend unter dem Ätzmaskenmuster 13 gebildet werden, was zu einer schlechten Stufenbedeckung während anschließender Verfahren, wie z. B. der Abscheidung eines Gate-Elektrodenmaterials, führt. Wenn zusätzlich die Opferoxidschicht entfernt wird, kann die Thermooxidschicht des Ätzmaskenmusters 13 ebenfalls teilweise entfernt werden. Als ein Resultat kann das Ätzmaskenmuster 13 von der Siliziumrippe 15 getrennt werden, und die im Vorhergehenden beschriebenen Probleme können auftreten.Further referring to 2D can to form higher performance devices that Width of the silicon fin 15 by performing a thermal oxidation process prior to forming the gate insulating layer 19 be reduced. The width of the silicon fin 15 in other words, by forming a sacrificial oxide layer on sidewalls of the fin 15 be reduced using a thermal oxidation process and then by removing the sacrificial oxide layer. As such, the rib can 15 a width narrower than the same of the etching mask pattern 13 exhibit. An undercut region may accordingly be under the etch mask pattern 13 be formed, resulting in a bad step coverage during subsequent procedures, such as. As the deposition of a gate electrode material leads. In addition, when the sacrificial oxide layer is removed, the thermal oxide layer of the etching mask pattern may become 13 also partially removed. As a result, the etch mask pattern 13 from the silicon rib 15 can be disconnected, and the problems described above can occur.

Dreifach-Gate-FinFET wurden entwickelt, die sich auf einige dieser Probleme richten. Bei Dreifach-Gate-FinFET werden eine obere Oberfläche und beide Seitenwände der Siliziumrippe durch eine Gate-Elektrode gesteuert, was die Stromtreibkapazität verbessern kann.Triple-gate FinFET have been developed that address some of these problems. In triple-gate FinFETs, a top surface and both side walls the silicon fin controlled by a gate electrode, which improve the Stromtreibkapazität can.

Ein herkömmliches Verfahren zum Bilden eines Dreifach-Gate-FinFET ist unter Bezugnahme auf 3A bis 3B beschrieben. Dreifach-Gate-FinFET können durch Entfernen des Ätzmaskenmusters bei den herkömmlichen Verfahren zum Bilden von Doppel-Gate-FinFET, die im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf 2A bis 2D beschrieben sind, gebildet werden.A conventional method of forming a triple gate FinFET is described with reference to FIG 3A to 3B described. Triple gate FinFETs can be obtained by removing the etching mask pattern in the conventional double gate FinFET forming methods described above with reference to FIGS 2A to 2D are described are formed.

Wie in 2B gezeigt ist, werden eine Siliziumrippe 15 und eine Vorrichtungstrennschicht 17 gebildet. Dann wird, wie in 3A gezeigt ist, ein Abschnitt der Vorrichtungstrennschicht 17 und ein Ätzmaskenmuster 13 entfernt. Als ein Resultat sind beide Seitenwände und eine obere Oberfläche der Siliziumrippe 15 freigelegt.As in 2 B is shown, a silicon fin 15 and a device separator 17 educated. Then, as in 3A a portion of the device separator is shown 17 and an etching mask pattern 13 away. As a result, both sidewalls and an upper surface of the silicon fin are 15 exposed.

Bezug nehmend auf 3B wird eine Gate-Isolationsschicht 19 an den freigelegten Oberflächen (d. h. beiden Seitenwänden und der oberen Oberfläche) der Siliziumrippe 15 gebildet, und dann wird eine Gate-Elektrode 21 gebildet.Referring to 3B becomes a gate insulation layer 19 on the exposed surfaces (ie, both sidewalls and the top surface) of the silicon fin 15 formed, and then becomes a gate electrode 21 educated.

Transistoren mit verbesserter Beweglichkeit, die einen verspannten Kanal verwenden, wurden ebenfalls untersucht, um das Transistorverhalten zu verbessern. Diese Transistoren verwenden allgemein als ein Spannungserzeuger eine dicke epitaktische SiGe-Schicht oder verwenden einen Epitaktisches-Silizium-an-Germanium-an-Isolator(SGOI-; SGOI = Epitaxial Silicon an Germanium an Insulator) Wafer. Die Verwendung einer dicken SiGe-Schicht oder eines SGOI-Wafers kann jedoch aufwändig herzustellen sein. Die Transistoren mit verspanntem Kanal werden ferner typischerweise in einer planaren Struktur implementiert. Transistoren mit verspanntem Kanal sind beispielsweise in Hoyt et al., "Strained Silicon MOSFET Technology", Electron Devices Meeting, 2002, IEDM '02, Digest. International, S. 23–26; Ota et al., "Novel Locally Strained Channel Technique for High Performance 55 nm CMOS", Electron Devices Meeting, 2002, IEDM '02, Digest. International, S. 27–30; Rim et al., "Fabrication and Mobility Characteristics of Ultra-thin Strained Si Directly an Insulator (SSDOI) MOSFETs", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM '03 Technical Digest. IEEE International, S. 3.1.1–3.1.4; Takagi et al., "Channel Structure Design, Fabrication and Ca Tier Transport Properties of Strained-Si/SiCe-On-Insulator (Strained SOI) MOSFETs", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM '03 Technical Digest. IEEE International, S. 3.3.1–3.3.4; Ge et al., "Process-Strained Si (PSS) CMOS Technology Featuring 3D Strain Engineering", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM '03 Technical Digest. IEEE International, S. 3.7.1–3.7.4; und Ernst et al., "Fabrication of a novel strained SiGe:C-channel planar 55 nm nMOSFET for High-Performance CMOS", 2002 Symposium an VLSI Technology Digest of Technical Papers, beschrieben, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind, als ob dieselben hierin vollständig dargelegt wären.transistors with improved mobility using a strained channel, were also studied to improve transistor performance. These transistors generally use as a voltage generator a thick epitaxial SiGe layer or use an epitaxial silicon-to-germanium-on-insulator (SGOI; SGOI = Epitaxial silicon to germanium to insulator) wafer. The usage However, a thick SiGe layer or a SGOI wafer can be complex to produce be. The strained channel transistors also typically become implemented in a planar structure. Transistors with strained channel For example, in Hoyt et al., "Strained Silicon MOSFET Technology", Electron Devices Meeting, 2002, IEDM '02, Digest. International, pp. 23-26; Ota et al., "Novel Locally Strained Channel Technique for High Performance 55nm CMOS ", Electron Devices Meeting, 2002, IEDM '02, Digest. International, pp. 27-30; Rim et al., "Fabrication and Mobility Characteristics of Ultra-thin Strained Si Directly to Insulator (SSDOI) MOSFETs ", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM '03 Technical Digest. IEEE International, P. 3.1.1-3.1.4; Takagi et al., "Channel Structure Design, Fabrication and Ca Animal Transport Properties of Strained-Si / SiCe-On-Insulator (Strained SOI) MOSFETs ", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM '03 Technical Digest. IEEE International, p. 3.3.1-3.3.4; Ge et al., "Process-Strained Si (PSS) CMOS Technology Featuring 3D Strain Engineering ", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM '03 Technical Digest. IEEE International, p. 3.7.1-3.7.4; and Ernst et al., "Fabrication of a novel strained SiGe: C-channel planar 55nm nMOSFET for high-performance CMOS ", 2002 symposium VLSI Technology Digest of Technical Papers, whose Disclosures are incorporated herein by reference as if the same complete here would be set out.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Feldeffekttransistor mit einer Kanalschicht an Seitenwänden einer Struktur an einem Halbleitersubstrat zu schaffen, wobei die Kanalschicht mindestens einen Abschnitt aufweist, der in einer Richtung, in der sich die Seitenwände der Struktur vom Halbleitersubstrat erstrecken, verspannt ist.The The problem underlying the invention is a field effect transistor with a channel layer on sidewalls of a structure at one To provide semiconductor substrate, wherein the channel layer at least has a portion in a direction in which the side walls the structure of the semiconductor substrate, is braced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Feldeffekttransistor nach dem Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by a Field effect transistor solved according to claim 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Feldeffekttransistors ergeben sich aus den Unteransprüchen.Especially advantageous embodiments and further developments of the field effect transistor according to the invention emerge from the dependent claims.

Bei speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist der Transistor einen FinFET auf, die Struktur an dem Halbleitersubstrat weist eine Rippen-(Fin-)Struktur auf, und die Seitenwände weisen Seitenwände der Rippenstruktur auf. Die Kanalschicht kann eine epitaktische Si-Schicht sein. Die Kanalschicht kann eine Dicke von kleiner als etwa 10,0 nm aufweisen. Bei speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist das Substrat ein Si-Substrat auf. Die Kanalschicht kann verspannte und nicht verspannte Abschnitte aufweisen. Die verspannten und nicht verspannten Abschnitte können Seitenwände der Kanalschicht aufweisen.In particular embodiments of the present invention, the transistor comprises a FinFET, the structure on the semiconductor substrate has a fin structure, and the sidewalls have sidewalls of the fin structure. The channel layer may be an epitaxial Si layer. The channel layer may have a thickness of less than about 10.0 nm. In specific embodiments of the present invention the substrate on a Si substrate. The channel layer may have strained and unstressed portions. The strained and unstressed portions may have sidewalls of the channel layer.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist die Rippenstruktur eine Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien auf. Jede der Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien weist eine obere Oberfläche gegenüber und im Wesentlichen parallel zu dem Substrat und eine Seitenwandoberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat ist, auf, und die Kanalschicht kann sich direkt an den Seitenwandoberflächen der Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien befinden.at further embodiments According to the present invention, the rib structure has a plurality of layers of different materials. Each of the plural of layers of different materials has an upper surface across from and substantially parallel to the substrate and a sidewall surface, the is substantially perpendicular to the substrate, on, and the channel layer may be directly on the sidewall surfaces of the plurality of layers made of different materials.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weisen die Rippenstrukturen abwechselnde Schichten aus Si und SiGe auf. Die abwechselnden Schichten können epitaktische Schichten sein. Die Si-Schichten der abwechselnden Schichten können eine Dicke von kleiner als etwa 3,0 nm aufweisen. Die SiGe-Schichten der abwechselnden Schichten können eine Dicke von kleiner als etwa 5,0 nm aufweisen. Die abwechselnden Schichten können mehr als eine Schicht aus Si und mehr als eine Schicht aus SiGe aufweisen. Eine äußerste Schicht der abwechselnden Schichten kann ferner eine SiGe-Schicht sein. Ein Abschnitt der Kanalschicht kann direkt an der äußersten Schicht der abwechselnden Schichten angeordnet sein.at some embodiments In the present invention, the rib structures have alternating ones Layers of Si and SiGe on. The alternating layers can be epitaxial Be layers. The Si layers of the alternating layers may have a Have thickness of less than about 3.0 nm. The SiGe layers of alternating layers can have a thickness of less than about 5.0 nm. The alternate ones Layers can more than one layer of Si and more than one layer of SiGe exhibit. An outermost layer The alternating layers may further be a SiGe layer. A section of the channel layer may be directly at the outermost Layer of alternating layers can be arranged.

Bei zusätzlichen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist ein FinFET ein Gate-Dielektrikum an der Kanalschicht, eine Gate-Elektrode an einem Abschnitt des Gate-Dielektrikums und Source- und Drain-Regionen an gegenüberliegenden Seiten der Gate-Elektrode auf. Die Kanalschicht kann eine epitaktische Si-Schicht aufweisen. Die Source- und Drain-Regionen können die epitaktische Si-Schicht aufweisen. Die Rippenstruktur und die Source- und Drain-Regionen können eine Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien aufweisen. Die Rippenstruktur und die Source- und Drain-Regionen können abwechselnde Schichten aus Si und SiGe aufweisen. Die abwechselnden Schichten können epitaktische Schichten aufweisen. Die Gate-Elektrode kann eine Polysiliziumschicht. aufweisen. Bei speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die Kanalschicht Abschnitte, die in einer Rich tung parallel zu einer Gate-Breite verspannt sind. Das Gate-Dielektrikum und die Gate-Elektrode können ferner eine Damaszierungsstruktur aufweisen.at additional embodiments According to the present invention, a FinFET has a gate dielectric at the channel layer, a gate electrode at a portion of Gate dielectric and source and drain regions on opposite Sides of the gate electrode. The channel layer can be epitaxial Si layer have. The source and drain regions can be the epitaxial Si layer have. The rib structure and the source and drain regions can have a plurality of layers of different materials. The rib structure and the source and drain regions may be alternating Have layers of Si and SiGe. The alternating layers can have epitaxial layers. The gate electrode may be a polysilicon layer. exhibit. In specific embodiments According to the present invention, the channel layer comprises sections, which are braced in a rich direction parallel to a gate width. The gate dielectric and the gate electrode may further have a damascene structure exhibit.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist ein FinFET eine erste dielektrische Schicht an dem Substrat auf, und die Rippenstruktur erstreckt sich durch die erste dielektrische Schicht, und die Kanalschicht ist an einem Abschnitt der Rippenstruktur, der sich aber die erste dielektrische Schicht hinaus erstreckt, ange ordnet. Die Rippenstruktur kann einen Abschnitt des Substrats aufweisen, wobei sich der Abschnitt der Rippenstruktur, der durch das Substrat vorgesehen ist, über die erste dielektrische Schicht erstreckt. Die Rippenstruktur kann alternativ einen Abschnitt des Substrats aufweisen, wobei sich der Abschnitt der Rippenstruktur, der durch das Substrat vorgesehen ist, nicht über die erste dielektrische Schicht hinaus erstreckt.at further embodiments According to the present invention, a FinFET has a first dielectric Layer on the substrate, and the rib structure extends through the first dielectric layer, and the channel layer at a portion of the rib structure, but which is the first dielectric Layer extends, is arranged. The rib structure can be a Section of the substrate, wherein the portion of the Rib structure provided by the substrate over the first dielectric layer extends. The rib structure may alternatively comprise a portion of the substrate, wherein the portion the rib structure provided by the substrate does not over the extending first dielectric layer.

Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen Rippen-(Fin-)Feldeffekttransistoren (FET) und Verfahren zum Herstellen von FinFET, die eine innere Kanalstruktur, die eine Mehrzahl von unterschiedlichen Materialschichten mit Seitenwänden, die sich von einem Halbleitersubstrat erstrecken, und einer äußeren Kanalschicht an den Seitenwänden der inneren Kanalstruktur aufweisen. Die äußere Kanalschicht weist ebenfalls Seitenwände auf. Eine dielektrische Gate-Schicht kann an den Seitenwänden und an einer oberen Oberfläche der äußeren Kanalschicht vorgesehen sein und eine Seitenwand und eine obere Oberfläche gegenüber der äußeren Kanalschicht aufweisen. Eine Gate-Elektrode kann an einem Abschnitt der Seitenwände und der oberen Oberfläche der dielektrischen Gate-Schicht vorgesehen sein. Eine Source-Region und eine Drain-Region können an gegenüberliegenden Seiten der Gate-Elektrode angeordnet sein.Some embodiments of the present invention provide fin (fin) field effect transistors (FET) and method of fabricating FinFET having an internal channel structure, a plurality of different layers of material with sidewalls, the extending from a semiconductor substrate and an outer channel layer on the side walls having the inner channel structure. The outer channel layer also faces side walls on. A gate dielectric layer may be on the sidewalls and on an upper surface the outer channel layer be provided and a side wall and an upper surface opposite the outer channel layer exhibit. A gate electrode may be attached to a portion of the sidewalls and the upper surface the gate dielectric layer may be provided. A source region and a drain region can at opposite Be arranged sides of the gate electrode.

Bei zusätzlichen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist die äußere Kanalschicht eine epitaktische Si-Schicht auf. Jede der Mehrzahl von unterschiedlichen Materialschichten kann ferner eine obere Oberfläche gegenüber und im Wesentlichen parallel zu dem Substrat und eine Seitenwandoberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat ist, aufweisen. Die Kanalschicht kann sich direkt an den Seitenwandoberflächen der Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien befinden.at additional embodiments According to the present invention, the outer channel layer has an epitaxial Si layer on. Each of the plurality of different material layers can further an upper surface across from and substantially parallel to the substrate and a sidewall surface, the is substantially perpendicular to the substrate. The channel layer can directly on the sidewall surfaces of the plurality of layers made of different materials.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist die innere Kanalstruktur abwechselnde Schichten aus Si und SiGe auf. Die abwechselnden Schichten können epitaktische Schichten aufweisen. Die abwechselnden Schichten können mehr als eine Schicht aus Si und mehr als eine Schicht aus SiGe aufweisen. Eine äußerste Schicht der abwechselnden Schichten kann eine SiGe-Schicht aufweisen. Ein Abschnitt der äußeren Kanalschicht kann ferner direkt an der äußersten Schicht der abwechselnden Schichten angeordnet sein. Die Gate-Elektrode kann eine Polysiliziumschicht aufweisen.at further embodiments According to the present invention, the inner channel structure is alternating Layers of Si and SiGe on. The alternating layers can be epitaxial layers exhibit. The alternating layers can be more than one layer of Si and more than one layer of SiGe. An outermost layer the alternating layers may comprise a SiGe layer. One Section of the outer channel layer can also be directly at the outermost layer be arranged of the alternating layers. The gate electrode may comprise a polysilicon layer.

Bei zusätzlichen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist eine erste dielektrische Schicht an dem Substrat vorgesehen. Die innere Kanalstruktur erstreckt sich durch die erste dielektrische Schicht, und die äußere Kanalschicht ist an einem Abschnitt der inneren Kanalstruktur, der sich über die erste dielektrische Schicht hinaus erstreckt, angeordnet. Die innere Kanalstruktur kann einen Abschnitt des Substrats aufweisen, und der Abschnitt der inneren Kanalstruktur, der durch das Substrat vorgesehen ist, kann sich über die erste dielektrische Schicht hinaus erstrecken. Die innere Kanalstruktur kann alternativ einen Abschnitt des Substrats aufweisen, und der Abschnitt der inneren Kanalstruktur, der durch das Substrat vorgesehen ist, erstreckt sich nicht über die erste dielektrische Schicht hinaus.In additional embodiments of the According to the present invention, a first dielectric layer is provided on the substrate. The inner channel structure extends through the first dielectric layer, and the outer channel layer is disposed at a portion of the inner channel structure that extends beyond the first dielectric layer. The inner channel structure may include a portion of the substrate, and the portion of the inner channel structure provided by the substrate may extend beyond the first dielectric layer. The inner channel structure may alternatively comprise a portion of the substrate, and the portion of the inner channel structure provided by the substrate does not extend beyond the first dielectric layer.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist das Substrat ein Si-Substrat auf. Die äußere Kanalschicht kann Abschnitte aufweisen, die in einer Richtung parallel zu einer Gate-Breite verspannt sind. Das Gate-Dielektrikum und die Gate-Elektrode können eine Damaszierungsstruktur aufweisen. Die äußere Kanalschicht kann verspannte und nicht verspannte Abschnitte aufweisen. Die verspannten und nicht verspannten Abschnitte können Seitenwände der äußeren Kanalschicht aufweisen.at further embodiments According to the present invention, the substrate has an Si substrate. The outer channel layer may include portions that are in a direction parallel to a gate width are tense. The gate dielectric and the gate electrode may be a Damaszierungsstruktur have. The outer channel layer can be tense and unstressed portions. The tense and not tense sections can side walls the outer channel layer exhibit.

Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen einen FinFET und/oder Verfahren zum Herstellen eines FinFET, der eine innere Kanalstruktur an einem Halbleitersubstrat aufweist, und Seitenwände, die sich von dem Substrat erstrecken, und eine obere Oberfläche gegenüber dem Substrat, eine äußere Kanalschicht an den Seitenwänden und der oberen Oberfläche der inneren Kanalstruktur und Seitenwände und eine obere Oberfläche gegenüber der inneren Kanalstruktur aufweist. Mindestens ein Abschnitt der äußeren Kanalschicht an den Seitenwänden der inneren Kanal struktur ist verspannt. Eine dielektrische Gate-Schicht ist an den Seitenwänden und der oberen Oberfläche der äußeren Kanalschicht vorgesehen und weist Seitenwände und eine obere Oberfläche gegenüber der äußeren Kanalschicht auf. Eine Gate-Elektrode ist an einem Abschnitt der Seitenwände und der oberen Oberfläche der dielektrischen Gate-Schicht vorgesehen. Eine Source-Region und eine Drain-Region sind an gegenüberliegenden Seiten der Gate-Elektrode angeordnet.Some embodiments of the present invention provide a FinFET and / or method for producing a FinFET having an inner channel structure on a Semiconductor substrate, and sidewalls extending from the substrate extend, and an upper surface opposite to the substrate, an outer channel layer on the side walls and the upper surface the inner channel structure and side walls and an upper surface opposite to the having inner channel structure. At least a portion of the outer channel layer on the side walls the inner channel structure is braced. A gate dielectric layer is on the sidewalls and the upper surface the outer channel layer provided and has side walls and an upper surface across from the outer channel layer on. A gate electrode is attached to a portion of the sidewalls and the upper surface the gate dielectric layer intended. One source region and one drain region are at opposite ends Sides of the gate electrode arranged.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist die äußere Kanalschicht eine epitaktische Si-Schicht auf. Die innere Kanalstruktur kann eine Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien aufweisen. Jede der Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien kann eine obere Oberfläche gegenüber und im Wesentlichen parallel zu dem Substrat und eine Seitenwandoberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat ist, aufweisen. Die äußere Kanalschicht kann sich direkt an den Seitenwandoberflächen der Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien befinden. Die innere Kanalstruktur kann abwechselnde Schichten aus Si und SiGe aufweisen. Die abwechselnden Kanalschichten können epitaktische Schichten aufweisen. Die abwechselnden Schichten können mehr als eine Schicht aus Si und mehr als eine Schicht aus SiGe aufweisen. Eine äußerste Schicht der abwechselnden Schichten kann eine SiGe-Schicht aufweisen. Ein Abschnitt der Kanalschicht kann an der äußersten Schicht der abwechselnden Schichten direkt angeordnet sein. Die Gate-Elektrode kann eine Polysiliziumschicht aufweisen.at further embodiments According to the present invention, the outer channel layer has an epitaxial Si layer on. The inner channel structure may include a plurality of Have layers of different materials. Each of the Multiple layers of different materials can be one upper surface across from and substantially parallel to the substrate and a sidewall surface, the is substantially perpendicular to the substrate. The outer channel layer may be directly on the sidewall surfaces of the plurality of layers made of different materials. The inner channel structure can have alternating layers of Si and SiGe. The alternate ones Channel layers can be epitaxial Have layers. The alternating layers can do more as a layer of Si and more than one layer of SiGe. An outermost layer the alternating layers may comprise a SiGe layer. One Section of the channel layer may be at the outermost layer of the alternating Layers can be arranged directly. The gate electrode may be a polysilicon layer exhibit.

Bei zusätzlichen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist eine erste dielektrische Schicht an dem Substrat vorgesehen. Die innere Kanalstruktur erstreckt sich durch die erste dielektrische Schicht, und die äußere Kanalschicht ist an einem Abschnitt der inneren Kanalstruktur, der sich über die erste dielektrische Schicht hinaus erstreckt, angeordnet. Die innere Kanalstruktur kann einen Abschnitt des Substrats aufweisen, und der Abschnitt der inneren Kanalstruktur, der durch das Substrat vorgesehen ist, erstreckt sich über die erste dielektrische Schicht hinaus. Die innere Kanalstruktur weist alternativ einen Abschnitt des Substrats auf, und der Abschnitt der inneren Kanal struktur, der durch das Substrat vorgesehen ist, erstreckt sich nicht über die erste dielektrische Schicht hinaus.at additional embodiments The present invention is a first dielectric layer provided on the substrate. The inner channel structure extends through the first dielectric layer, and the outer channel layer is at a portion the inner channel structure extending over the first dielectric Layer extends out, arranged. The inner channel structure can have a portion of the substrate, and the portion of the inner Channel structure, which is provided by the substrate extends over the first dielectric layer. The inner channel structure alternatively has a portion of the substrate, and the portion the inner channel structure provided by the substrate does not extend over the first dielectric layer.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist das Substrat ein Si-Substrat auf. Die äußere Kanalschicht kann Abschnitte aufweisen, die in einer Richtung parallel zu einer Gate-Breite verspannt sind. Das Gate-Dielektrikum und die Gate-Elektrode können eine Damaszierungsstruktur aufweisen. Die äußere Kanalschicht kann verspannte und nicht verspannte Abschnitte aufweisen. Die verspannten und nicht verspannten Abschnitte können Seitenwände der äußeren Kanalschicht aufweisen.at further embodiments According to the present invention, the substrate has an Si substrate. The outer channel layer may include portions that are in a direction parallel to a gate width are tense. The gate dielectric and the gate electrode may be a Damaszierungsstruktur have. The outer channel layer can be tense and unstressed portions. The tense and not tense sections can side walls the outer channel layer exhibit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1A ist eine Querschnittsansicht, die einen herkömmlichen Planaren FET darstellt. 1A is a cross-sectional view illustrating a conventional planar FET.

1B ist eine Querschnittsansicht, die einen herkömmlichen Ultradünn-Körper-Transistor darstellt. 1B FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a conventional ultrathin body transistor. FIG.

1C ist eine Querschnittsansicht, die einen herkömmlichen Doppel-Gate-FET darstellt. 1C FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a conventional double-gate FET. FIG.

2A bis 2D sind Querschnittsansichten eines Halbleitersubstrats, die herkömmliche Verfahren zum Bilden eines herkömmlichen Doppel-Gate-FinFET darstellen. 2A to 2D FIG. 15 are cross-sectional views of a semiconductor substrate showing conventional methods of forming a conventional dop. FIG pel gate FinFET.

3A bis 3B sind Querschnittsansichten eines Halbleitersubstrats, die herkömmliche Verfahren zum Bilden eines herkömmlichen Dreifach-Gate-FinFET darstellen. 3A to 3B FIG. 15 are cross-sectional views of a semiconductor substrate illustrating conventional methods of forming a conventional triple gate FinFET.

4A ist eine Querschnittsansicht eines FinFET gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 4A FIG. 12 is a cross-sectional view of a FinFET according to some embodiments of the present invention. FIG.

4B ist eine isometrische Bildansicht einer Kanal- und Gate-Region eines FinFET gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 4B FIG. 10 is an isometric view of a channel and gate region of a FinFET in accordance with some embodiments of the present invention. FIG.

4C ist eine Draufsicht eines FinFET gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 4C FIG. 10 is a top view of a FinFET in accordance with some embodiments of the present invention. FIG.

5A und 5B sind schematische Darstellungen von Gitterstrukturen bei einem Abschnitt einer Rippe eines FinFET gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 5A and 5B 12 are schematic representations of grating structures at a portion of a fin of a FinFET in accordance with some embodiments of the present invention.

6A bis 6E sind Querschnittsansichten, die Verfahren zum Fertigen eines FinFET gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung darstellen. 6A to 6E 12 are cross-sectional views illustrating methods of fabricating a FinFET according to some embodiments of the present invention.

7 ist eine Querschnittsansicht eines FinFET gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 7 FIG. 12 is a cross-sectional view of a FinFET according to further embodiments of the present invention. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF EXAMPLES THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind, beschrieben. Diese Erfindung sollte jedoch nicht auf diese hierin dargelegten Ausführungsbeispiele begrenzt aufgefasst werden. Diese Ausführungsbeispiele sind vielmehr vorgesehen, derart, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist, und dieselben werden Fachleuten den Schutzbereich der Erfindung vollständig vermitteln. In den Zeichnungen sind die Dicken von Schichten und Regionen zur Klarheit übertrieben dargestellt. Gleiche Ziffern beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente.The The present invention is described below with reference to FIGS attached Drawings in which exemplary embodiments of the invention are shown described. However, this invention should not be up these embodiments set forth herein be understood limited. Rather, these embodiments are such that this disclosure is thorough and complete, and they will be the scope of the invention to those skilled in the art Completely convey. In the drawings are the thicknesses of layers and Regions exaggerated for clarity shown. Same numbers refer to the same throughout Elements.

Es ist offensichtlich, dass, wenn auf ein Element, wie z. B. eine Schicht, Region oder ein Substrat, als "an" bzw. "auf" oder sich "auf" bzw. "an" ein anderes Element erstreckend Bezug genommen wird, sich dasselbe an bzw. auf dem anderen Element befinden kann oder sich direkt auf bzw. an das andere Element erstrecken kann oder dazwischen liegende Elemente ebenfalls vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz dazu auf ein Element als sich "direkt auf' bzw. "direkt an" oder "sich direkt an bzw. auf" ein anderes Element erstreckend Bezug genommen wird, sind keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden. Es ist ferner offensichtlich, dass, wenn auf ein Element als "verbunden" oder "gekoppelt" mit einem anderen Element Bezug genommen wird, dasselbe mit dem anderen Element direkt verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischen liegende Elemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz dazu auf ein Element als mit einem anderen Element "direkt verbunden" oder "direkt gekoppelt" Bezug genommen wird, sind keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden.It is obvious that when on an element, such. A layer, Region or a substrate, as "on" or "on" or "on" or "on" another element referring to the same thing on the other Element can be located or directly on or to the other element can extend or intervening elements also exist could be. If in contrast to an element as being "directly on" or "directly on" or "directly on or on" another element are referenced, are not intervening Elements available. It is also obvious that when on one element as "connected" or "coupled" with another Element is referred, the same with the other element directly may be connected or coupled or intervening elements can be present. Conversely, when referring to an element as being "directly connected" or "directly coupled" to another element, There are no intervening elements.

Es ist ferner offensichtlich, dass, obwohl die Ausdrücke erste(r, s), zweite(r, s) etc. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Ausdrücke begrenzt sein sollen. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Ein erstes Element kann beispielsweise als ein zweites Element bezeichnet werden, und ähnlicherweise kann ein zweites Element als ein erstes Element bezeichnet werden, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.It It is further evident that although the terms s), second (r, s) etc. can be used herein to various elements To describe these elements is not limited by these expressions should be. These expressions are only used to move one element from another differ. For example, a first element may be a second one Element, and similarly For example, a second element may be referred to as a first element without deviate from the scope of the present invention.

Relative Ausdrücke, wie z. B. "untere(r, s)" oder "unterste(r, s)" und "obere(r, s)" oder "oberste(r, s)" können ferner hierin verwendet werden, um die Beziehung eines Elements zu anderen Elementen, wie in den Figuren dargestellt ist, zu beschreiben. Es ist offensichtlich, dass relative Ausdrücke unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung umfassen sollen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in einer der Figuren gedreht bzw. auf den Kopf gestellt wird, sind Elemente, die als an der "unteren" Seite von anderen Elementen beschrieben sind, dann an "oberen" Seiten der anderen Elemente ausgerichtet. Der exemplarische Ausdruck "untere(r, s)" kann daher abhängig von der speziellen Ausrichtung der Figur sowohl eine Ausrichtung von "untere(r, s)" als auch "obere(r, s)" umfassen. Wenn ähnlicherweise die Vorrichtung in einer der Figuren umgedreht wird, sind Elemente, die als "unterhalb" oder "unter" anderen Elementen beschrieben sind, als "oberhalb" der anderen Elemente ausgerichtet. Die exemplarischen Ausdrücke "unterhalb" oder "unter" können daher sowohl eine Ausrichtung von oberhalb als auch unterhalb umfassen.relative expressions such as B. "lower (r, s) "or" lowermost (r, s) "and" upper (r, s) "or" uppermost (r, s) "may also be used used herein to describe the relationship of one element to another Elements as shown in the figures to describe. It is Obviously, relative expressions have different orientations the device in addition to to include the orientation shown in the figures. If For example, the device rotated in one of the figures or Turned upside down are elements that are considered to be on the "lower" side of others Elements are then aligned to "upper" sides of the other elements. The exemplary expression "lower (r, s) "can therefore be dependent on the orientation of the figure comprises both an orientation of "lower (r, s)" and "upper (r, s)". If, similarly, the device in one of the figures is turned over are elements as "below" or "below" other elements are described as being "above" the other elements aligned. The example expressions "below" or "below" can therefore, include both an orientation from above and below.

Die in der Beschreibung der Erfindung hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von speziellen Ausführungsbeispielen und soll nicht die Erfindung begrenzen. Wie in der Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, sollen die Singularformen "eine(r, s)" und "der, die, das" ebenso die Pluralformen umfassen, es sei denn, dass es der Zusammenhang anders zeigt. Es ist ferner offensichtlich, dass sich der Ausdruck "und/oder", wie hierin verwendet, auf alle möglichen Kombinationen von einem oder mehreren zugeordneten aufgelisteten Gegenständen bezieht und umfasst.The terminology used in the description of the invention herein is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit the invention. As used in the description of the invention and the appended claims, the singular forms "a (r, s)" and "the" that are also meant to be plural unless the context shows otherwise. It is further apparent that the term "and / or" as used herein refers to and encompasses all possible combinations of one or more associated listed items.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind hierin unter Bezugnahme auf Querschnittsansichten, die schematische Darstellungen von idealisierten Ausführungsbeispielen (und Zwischenstrukturen) der Erfindung sind, beschrieben. Als solches sind Variationen von den Formen der Darstellungen als ein Resultat von beispielsweise Herstellungsverfahren und/oder -toleranzen zu erwarten. Ausführungsbeispiele der Erfindung sollten somit nicht als auf die speziellen Formen von Regionen, die hierin dargestellt sind, begrenzt aufgefasst werden, sondern sollen Abweichungen bezüglich der Formen, die beispielsweise aus dem Herstellen resultieren, umfassen. Beispielsweise weist eine implantierte Region, die als ein Rechteck dargestellt ist, typischerweise abgerundete oder gekrümmte Merkmale und/oder einen Gradienten der Implantationsstoffkonzentration an den Rändern derselben und nicht eine binäre Änderung von einer implantierten zu einer nicht-implantierten Region auf. Eine vergrabene Region, die durch eine Implantation gebildet ist, kann ähnlicherweise zu einer Implantation in der Region zwischen der vergrabenen Region und der Oberfläche, durch die die Implantation stattfindet, führen. Die Regionen, die in den Figuren dargestellt sind, sind somit hinsichtlich ihrer Natur schematisch, und die Formen derselben sollen nicht die tatsächliche Form einer Region einer Vorrichtung darstellen und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung begrenzen.embodiments The invention are described herein with reference to cross-sectional views schematic representations of idealized embodiments (and intermediate structures) of the invention are described. As such are variations of the forms of representations as a result of, for example, manufacturing processes and / or tolerances expect. embodiments Thus, the invention should not be considered as special forms regions described herein are construed to be limited, but should deviations regarding the shapes that result, for example, from manufacturing include. For example, an implanted region identifies as a rectangle is shown, typically rounded or curved features and / or a gradient of the implantation substance concentration the edges same and not a binary change from an implanted to a non-implanted region. A buried region formed by an implantation may be similar to implantation in the region between the buried region and the surface, through which the implantation takes place lead. The regions that are in The figures are thus in nature schematically, and the forms thereof are not intended to be the actual Represent a region of a device and are not supposed to Limit the scope of the invention.

Es sei denn, dass es anders definiert ist, besitzen alle Ausdrücke, die bei dem Offenbaren von Ausführungsbeispielen der Erfindung verwendet werden, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Ausdrücke, die gleiche Bedeutung, wie sie üblicherweise durch Fachleute, die diese Erfindung betrifft, verstanden wird, und sind nicht notwendigerweise auf spezifische Definitionen, die zu dem Zeitpunkt der beschriebenen vorliegenden Erfindung bekannt sind, begrenzt. Diese Ausdrücke können dementsprechend äquivalente Ausdrücke, die nach einer solchen Zeit geschaffen werden, aufweisen. Alle Veröffentlichungen, Patentanmeldungen, Patente und andere hierin erwähnte Bezugnahmen sind durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.It Unless otherwise defined, all expressions have that in the disclosure of embodiments of the invention, including technical and scientific expressions the same meaning as they usually do by those skilled in the art, and are not necessarily limited to specific definitions at the time of the present invention described, limited. These expressions can accordingly equivalent expressions which are created after such a time have. All publications, Patent applications, patents, and other references mentioned herein are by reference taken in their entirety.

Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4A bis 7, die FinFET-Strukturen und Verfahren zum Herstellen von FinFET mit einer Kanalschicht, wobei mindestens ein Abschnitt der Kanalschicht verspannt ist, darstellen, beschrieben. Die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht als auf FinFET-Strukturen begrenzt aufgefasst werden, dieselbe kann jedoch in anderen Strukturen verwendet werden, bei denen ein Kanal an einer Seitenwand einer zugrunde liegenden bzw. darunter liegenden Struktur gebildet ist. Ein verspannter Kanal kann somit beispielsweise in einem Array-Transistor mit einem vertieften Kanal oder einem Gate-Rundum-Transistor zusätzlich zu den hierin beschriebenen FinFET-Strukturen vorgesehen sein. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können dementsprechend in FET-Strukturen verwendet werden, die eine Kanalschicht an Seitenwänden einer Struktur aufweisen, wobei mindestens ein Abschnitt einer Kanalschicht des FET in einer Richtung, in der sich die Seitenwände der Struktur von einem Halbleitersubstrat erstrecken, verspannt ist.Some embodiments of the present invention are described below with reference to FIGS 4A to 7 , which illustrate FinFET structures and methods of fabricating FinFET having a channel layer wherein at least a portion of the channel layer is distorted. However, the present invention should not be construed as limited to FinFET structures, but it may be used in other structures in which a channel is formed on a side wall of an underlying structure. A strained channel may thus be provided in, for example, an array transistor having a recessed channel or gate all-round transistor in addition to the fin-FET structures described herein. Accordingly, embodiments of the present invention may be used in FET structures having a channel layer on sidewalls of a structure wherein at least a portion of a channel layer of the FET is strained in a direction in which the sidewalls of the structure extend from a semiconductor substrate.

4A stellt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts von FinFET gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung dar. 4B ist eine isometrische Bildansicht einer Gate- und Kanalregion der FinFET von 4A. Wie in 4A und 4B zu sehen ist, weist ein Substrat 110 eine innere Rippenstruktur 400 auf, die Schichten aufweist, die an eine äußeren Rippenstruktur 410, die eine Kanalschicht vorsieht, gitterangepasst und gitterfehlangepasst sind, derart, dass mindestens ein Abschnitt der äußeren Rippenstruktur 410 in einer Richtung senkrecht zu der Richtung eines Stromflusses in der äußeren Rippenstruktur 410 (z. B. in der vertikalen Richtung, die in 4A und 4B dargestellt ist) verspannt ist. Wie im Folgenden erörtert ist, können, wie hierin verwendet, Schichten gitterangepasst sein, wenn ein Unterschied der Gitterkonstanten der zwei Schichten unzureichend ist, um eine ausreichende Spannung hervorzurufen, um die Trägerbeweglichkeit zu verbessern, und können gitterfehlangepasst sein, wenn der Unterschied der Gitterkonstanten der zwei Schichten ausreichend ist, um eine ausreichende Spannung hervorzurufen, um die Trägerbeweglichkeit zu verbessern. Bei speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Substrat 110 ein Si-Substrat und/oder ein Silizium-auf-Isolator-(SOI-; SOI = Silicon an Insulator)Substrat sein. Die innere Rippenstruktur 400 kann ferner SiGe-Schichten 120 und Si-Schichten 140, die jeweils epitaktische Schichten sein können, aufweisen. Die äußere Rippenstruktur 410 kann ferner eine Si-Schicht 160 sein, die durch ein selektives epitaktisches Aufwachsen auf die Seitenwand (Seitenwände) und bei einigen Ausführungsbeispielen direkt auf die Seitenwand (Seitenwände) der inneren Rippenstruktur 400 gebildet werden kann, derart, dass die Si-Schicht 160 direkt an den SiGe-Schichten 120 und den Si-Schichten 140 gebildet ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist eine äußerste Schicht der inneren Rippenstruktur 400 eine SiGe-Schicht 120. 4A FIG. 12 illustrates a cross-sectional view of a portion of FinFET according to some embodiments of the present invention. FIG. 4B FIG. 12 is an isometric view of a gate and channel region of the FinFET of FIG 4A , As in 4A and 4B can be seen, has a substrate 110 an inner rib structure 400 having layers that conform to an outer rib structure 410 , which provides a channel layer, lattice-matched and lattice mismatched such that at least a portion of the outer fin structure 410 in a direction perpendicular to the direction of current flow in the outer fin structure 410 (eg in the vertical direction, the in 4A and 4B is shown) is braced. As will be discussed below, as used herein, layers may be lattice matched if a difference in lattice constants of the two layers is insufficient to provide sufficient stress to improve carrier mobility and may be lattice mismatched if the difference in lattice constants is two layers is sufficient to induce sufficient tension to enhance carrier mobility. In particular embodiments of the present invention, the substrate 110 an Si substrate and / or a silicon-on-insulator (SOI) substrate. The inner rib structure 400 may further SiGe layers 120 and Si layers 140 , which may each be epitaxial layers. The outer rib structure 410 may further comprise a Si layer 160 by selective epitaxial growth on the sidewall (sidewalls) and, in some embodiments, directly on the sidewall (sidewalls) of the inner fin structure 400 can be formed, such that the Si layer 160 directly on the SiGe layers 120 and the Si layers 140 is formed. In some embodiments, an outermost layer is the inner rib structure 400 a SiGe layer 120 ,

Bei speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist eine dielektrische Gate-Schicht 180 an der äußeren Rippenstruktur 410 vorgesehen, und eine Gate-Elektrode 220 ist an der dielektrischen Gate-Schicht 180 vorgesehen. Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Gate-Elektrode 180 durch eine Polysiliziumschicht vorgesehen sein. In 4A und 4B ist ferner eine erste dielektrische Schicht 200, bei der sich ein Abschnitt der inneren Rippenstruktur 400 durch die erste dielektrische Schicht 200 erstreckt, dargestellt. Die dielektrische Gate-Schicht 180 kann eine geeignete dielektrische Gate-Schicht oder -Schichten sein, die für eine Verwendung bei einer FinFET-Struktur geeignet sein können und beispielsweise ein Oxid, wie z. B. ein Siliziumdioxid, aufweisen. Die erste dielektrische Schicht 200 kann ähnlicherweise jedes geeignete dielektrische Material, das beispielsweise Siliziumdioxid aufweist, sein. Bei den in 4A und 4B dargestellten Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Abschnitt der inneren Rippenstruktur 400, der durch das Substrat 110 vorgesehen ist, nicht wesentlich über die erste dielektrische Schicht 200 hinaus. Bei alternativen Ausführungsbeispielen, wie in 7 dargestellt ist, können jedoch ein Substrat 110' und die erste dielektrische Schicht 200' vorgesehen sein, wobei sich der Abschnitt der inneren Rippenstruktur 400', der durch das erste Substrat 110' vorgesehen ist, über die erste dielektrische Schicht 200' hinaus erstreckt, und die äußere Rippenstruktur 410' ist an einem Abschnitt des Substrats 110', der von der ersten dielektrischen Schicht 200' vorsteht, vorgesehen.In particular embodiments of the present invention, a dielectric Gate layer 180 at the outer rib structure 410 provided, and a gate electrode 220 is at the gate dielectric layer 180 intended. In some embodiments of the present invention, the gate electrode 180 be provided by a polysilicon layer. In 4A and 4B is also a first dielectric layer 200 , which is a section of the inner rib structure 400 through the first dielectric layer 200 extends, shown. The gate dielectric layer 180 may be a suitable gate dielectric layer or layers that may be suitable for use with a FinFET structure and include, for example, an oxide, such as an oxide. For example, a silicon dioxide. The first dielectric layer 200 Similarly, it may be any suitable dielectric material including, for example, silicon dioxide. At the in 4A and 4B illustrated embodiments, the portion of the inner rib structure extends 400 passing through the substrate 110 is not substantially above the first dielectric layer 200 out. In alternative embodiments, as in FIG 7 however, a substrate may be shown 110 ' and the first dielectric layer 200 ' be provided, wherein the portion of the inner rib structure 400 ' passing through the first substrate 110 ' is provided over the first dielectric layer 200 ' out, and the outer rib structure 410 ' is at a portion of the substrate 110 ' that of the first dielectric layer 200 ' projected, provided.

4C stellt Source- und Drain-Regionen 300 (nicht in 4A, 4B und 7 gezeigt) dar, die ebenfalls an gegenüberliegenden Seiten der Gate-Elektrode 220 vorgesehen sein können. Die Source- und Drain-Regionen 300 können stärker dotiert als die Kanalregion der inneren Rippenstruktur 400 oder der äußeren Rippenstruktur 410 sein. Die speziellen Dotierstoffe, die verwendet werden, um die Source- und Drain-Regionen 300 zu dotieren, hängen davon ab, ob eine nMOS- oder eine pMOS-Vorrichtung vorzusehen ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Source- und Drain-Regionen 300 durch die abwechselnden Schichten aus SiGe 120 und Si 140 vorgesehen sein. Die Source- und Drain-Regionen 300 können ferner durch die epitaktische Si-Schicht 160 vorgesehen sein. Die Source- und Drain-Regionen 300 können ferner durch Regionen aus Si oder SiGe vorgesehen sein. Das SiGe, das in den Source- und Drain-Regionen 300 vorgesehen ist, kann stärker dotiert sein, als wenn lediglich Si in den Source- und Drain-Regionen vorgesehen ist. Die Source- und Drain-Regionen 300 können ferner durch Gegendotieren von Regionen durch eine Ionenimplantation definiert werden, um die Source- und Drain-Regionen zu definieren. 4C represents source and drain regions 300 (not in 4A . 4B and 7 shown), which are also on opposite sides of the gate electrode 220 can be provided. The source and drain regions 300 can be more heavily doped than the channel region of the inner rib structure 400 or the outer rib structure 410 be. The special dopants that are used to source and drain regions 300 Depending on whether an nMOS or a pMOS device is to be provided. In some embodiments, the source and drain regions 300 through the alternating layers of SiGe 120 and Si 140 be provided. The source and drain regions 300 may further be through the epitaxial Si layer 160 be provided. The source and drain regions 300 may also be provided by regions of Si or SiGe. The SiGe, that in the source and drain regions 300 may be more heavily doped than if only Si is provided in the source and drain regions. The source and drain regions 300 can also be defined by counter-doping regions by ion implantation to define the source and drain regions.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind die Si-Schichten 140 und die SiGe-Schichten 120 als epitaktische Schichten vorgesehen. Die SiGe-Schichten 120 können etwa 30% Ge aufweisen, was einen 1,2%-Unterschied der Gitterkonstante zwischen den SiGe-Schichten 120 und der epitaktischen Si-Schicht 160 liefern kann. Die SiGe-Schichten 120 können so dick wie möglich sein, jedoch nicht derart dick, dass dieselben eine wesentliche Reduzierung der Qualität der SiGe-Schichten 120 beispielsweise durch Versetzungsdefekte in den SiGe-Schichten verursachen. Die spezifische Dicke der SiGe-Schichten 120 kann von der Menge von Ge in den Schichten abhängen, bei einigen Ausführungsbeispielen für SiGe-Schichten mit etwa 30% Ge kann jedoch eine Dicke von bis zu etwa 20 nm vorgesehen sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen weisen die Si-Schichten 140 eine Dicke von etwa 5 nm auf, und die SiGe-Schichten 120 weisen eine Dicke von etwa 20 nm auf. Die Anzahl von Schichten aus Si 140 und SiGe 120 kann von der Gesamthöhe der inneren Rippenstruktur 400 und den Dicken der einzelnen Schichten abhängen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können jedoch mehr als eine Schicht aus Si und mehr als eine Schicht aus SiGe vorgesehen sein. Bei speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weisen die Si-Schichten 140 eine Dicke von kleiner als etwa 3,0 nm auf, und die SiGe-Schichten weisen eine Dicke von kleiner als etwa 5,0 nm auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist die Gesamthöhe der inneren Rippenstruktur 400 von etwa 100 nm bis etwa 150 nm. Eine äußerste Schicht der abwechselnden Schichten kann ferner eine SiGe-Schicht 120 sein, wie in 4A dargestellt ist.In some embodiments of the present invention, the Si layers are 140 and the SiGe layers 120 provided as epitaxial layers. The SiGe layers 120 For example, about 30% may have Ge, which is a 1.2% difference in lattice constant between the SiGe layers 120 and the epitaxial Si layer 160 can deliver. The SiGe layers 120 can be as thick as possible, but not so thick that they significantly reduce the quality of the SiGe layers 120 for example, due to dislocation defects in the SiGe layers. The specific thickness of the SiGe layers 120 may depend on the amount of Ge in the layers, however, in some embodiments for SiGe layers of about 30% Ge, a thickness of up to about 20 nm may be provided. In some embodiments, the Si layers 140 a thickness of about 5 nm, and the SiGe layers 120 have a thickness of about 20 nm. The number of layers of Si 140 and SiGe 120 can from the total height of the inner rib structure 400 and depend on the thicknesses of each layer. However, in some embodiments, more than one layer of Si and more than one layer of SiGe may be provided. In specific embodiments of the present invention, the Si layers 140 a thickness of less than about 3.0 nm, and the SiGe layers have a thickness of less than about 5.0 nm. In some embodiments of the present invention, the overall height of the inner rib structure is 400 from about 100 nm to about 150 nm. An outermost layer of the alternating layers may further include a SiGe layer 120 be like in 4A is shown.

Die äußere Rippenstruktur 410 kann durch eine epitaktische Si-Schicht 160, die an der inneren Rippenstruktur 400 gebildet ist, vorgesehen sein. Die epitaktische Si-Schicht 160 kann eine Dicke von mindestens der erwarteten Kanaltiefe der Vorrichtung aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann jedoch die epitaktische Si-Schicht 160 eine Dicke von kleiner als etwa der erwarteten Tiefe des Kanals der Vorrichtung aufweisen, derart, dass sich der Kanal beim Betrieb in die innere Rippenstruktur 400 erstreckt. Die epitaktische Si-Schicht kann zu einer Dicke von etwa 2,0 nm bis etwa 10,0 nm vor der Bildung des Gate-Oxids 180 aufgewachsen werden, es können jedoch auch andere Dicken verwendet werden. Das Gate-Oxid 180 kann durch eine thermische Oxi dation gebildet werden und kann einen Abschnitt der epitaktischen Si-Schicht 160 verbrauchen. Etwa 45% der epitaktischen Si-Schicht 160 kann während der thermischen Oxidation verbraucht werden, um das Gate-Oxid 180 zu liefern. Nach der Bildung des Gate-Oxids 180 können mindestens etwa 1,0 nm der epitaktischen Si-Schicht 160 verbleiben. Die Dicke der aufgewachsenen epitaktischen Si-Schicht 160 kann sich unterscheiden, wenn andere Verfahren zur Bildung des Gate-Oxids 180, wie z. B. durch eine Abscheidung, verwendet werden.The outer rib structure 410 may be due to an epitaxial Si layer 160 attached to the inner rib structure 400 is formed, be provided. The epitaxial Si layer 160 may have a thickness of at least the expected channel depth of the device. However, in some embodiments, the epitaxial Si layer may 160 have a thickness of less than about the expected depth of the channel of the device, such that the channel is in operation in the inner rib structure 400 extends. The epitaxial Si layer may be to a thickness of about 2.0 nm to about 10.0 nm prior to the formation of the gate oxide 180 However, other thicknesses can be used. The gate oxide 180 may be formed by thermal oxidation and may include a portion of the epitaxial Si layer 160 consume. About 45% of the epitaxial Si layer 160 can be consumed during thermal oxidation to the gate oxide 180 to deliver. After the formation of the gate oxide 180 may be at least about 1.0 nm of the epitaxial Si layer 160 remain. The thickness of the grown epitaxial Si layer 160 may differ if other methods of forming the gate oxide 180 , such as B. by a deposition can be used.

Wie in 4A und 4B dargestellt ist, ist somit eine innere Kanalstruktur durch die innere Rippenstruktur 400 vorgesehen und weist eine Mehrzahl von unterschiedlichen Materialschichten und Seitenwände auf, die sich von dem Halbleitersubstrat 110 erstrecken. Die Mehrzahl von unterschiedlichen Materialschichten weist eine obere Oberfläche gegenüber und im Wesentlichen parallel zu dem Substrat 110 und eine Seitenwandoberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat 110 ist, auf. Die Mehrzahl von unterschiedlichen Materialschichten kann als ein Stapel von mehreren Schichten aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien vorgesehen sein. Eine äußere Kanalschicht ist durch die äußere Rippenstruktur 410 vorgesehen und befindet sich an den Seitenwänden der inneren Kanalstruktur. Die äußere Kanalschicht weist ferner Seitenwände auf und kann sich direkt an den Seitenwänden der Mehrzahl von unterschiedlichen Materialschichten der inneren Kanalstruktur befinden. Mindestens ein Abschnitt der äußeren Kanalschicht an den Seitenwänden der inneren Kanalstruktur ist verspannt. Die dielektrische Gate-Schicht 180 ist an den Seitenwänden und einer oberen Oberfläche der äußeren Kanalschicht vorgesehen und weist eine Seitenwand und eine obere Oberfläche gegenüber der äußeren Kanalschicht auf. Die Gate-Elektrode 220 ist an einem Abschnitt der Seitenwände und der oberen Oberfläche der dielektrischen Gate-Schicht 180 vorgesehen.As in 4A and 4B is thus an internal channel structure through the inner rib structure 400 provided and has a plurality of different material layers and side walls extending from the semiconductor substrate 110 extend. The plurality of different material layers have an upper surface opposite and substantially parallel to the substrate 110 and a sidewall surface substantially perpendicular to the substrate 110 is on. The plurality of different material layers may be provided as a stack of multiple layers of different semiconductor materials. An outer channel layer is through the outer rib structure 410 provided and located on the side walls of the inner channel structure. The outer channel layer further includes sidewalls and may be directly on the sidewalls of the plurality of different material layers of the inner channel structure. At least a portion of the outer channel layer on the side walls of the inner channel structure is braced. The gate dielectric layer 180 is provided on the sidewalls and an upper surface of the outer channel layer, and has a sidewall and an upper surface opposite to the outer channel layer. The gate electrode 220 is at a portion of the sidewalls and the upper surface of the gate dielectric layer 180 intended.

5A und 5B stellen schematisch Gitterstrukturen der inneren Rippenstruktur 400 und der äußeren Rippenstruktur 410 dar, die eine Kanalschicht gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung liefern. Wie in 5A und 5B zu sehen ist, weist die innere Rippenstruktur 400 SiGe-Schichten auf, die an die Si-Schichten in der (100)-Ebene im Wesentlichen gitterangepasst sind und an die Si-Schicht der äußeren Rippenstruktur in der (110)-Ebene fehlangepasst sind. Die äußere Rippenstruktur 410, die die Kanalschicht liefert, ist somit dort verspannt, wo die äußere Rippenstruktur 410 an den SiGe-Schichten der inneren Rippenstruktur 400 gebildet ist, und ist dort nicht verspannt, wo die äußere Rippenstruktur 410 an den Si-Schichten der inneren Rippenstruktur 400 gebildet ist. Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke Gitterfehlanpassung und Gitteranpassung auf Unterschiede der Gitterkonstanten der beiden Materialien. Unterschiede der Gitterkonstante werden ferner als wesentlich betrachtet, wenn die Unterschiede dazu führen, dass eine Spannung in einer der Schichten hervorgerufen wird, die ausreichend ist, um die Trägerbeweglichkeit, zumindest zum Teil als ein Resultat der Spannung, die in der Schicht hervorgerufen wird, zu verbessern. 5A and 5B schematically represent lattice structures of the inner rib structure 400 and the outer rib structure 410 which provide a channel layer according to some embodiments of the present invention. As in 5A and 5B can be seen, has the inner rib structure 400 SiGe layers that are substantially lattice-matched to the Si layers in the (100) plane and mismatched with the Si layer of the outer fin structure in the (110) plane. The outer rib structure 410 that provides the channel layer is thus braced where the outer rib structure 410 at the SiGe layers of the inner rib structure 400 is formed, and is not strained where the outer rib structure 410 at the Si layers of the inner rib structure 400 is formed. As used herein, the terms lattice mismatch and lattice match refer to differences in lattice constants of the two materials. Differences in lattice constant are further considered essential if the differences cause stress to be induced in one of the layers sufficient to increase the vehicle mobility, at least in part, as a result of the stress induced in the layer improve.

Wie in 5B zu sehen ist, kann die äußere Rippenstruktur, die die Kanalschicht vorsieht, als ein Resultat der Gitterfehlanpassung zwischen der inneren Rippenstruktur und der äußeren Rippenstruktur verspannte und nicht verspannte Abschnitte aufweisen. Da die Spannung in der vertikalen Richtung in dem Diagramm von 5B liegt und ein Stromfluss in oder aus der Seite bei einer FinFET-Konfiguration geht, ist die Richtung der Spannung parallel zu der Breite des Gate/Kanals. Da die SiGe-Schichten eine größere Gitterkonstante als die Si-Schichten aufweisen, ist die Spannung in der Si-Schicht an den SiGe-Schichten eine Zugspannung. Gemäß Ge et al., "Process-Strained Si (PSS) CMOS Technology Featuring 3D Strain Engineering", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM '03 Technical Digest. IEEE International, S. 3.7.1–3.7.4 kann eine Zugspannung, die senkrecht zu dem Stromfluss und der Gate-Breite ist, das Verhalten von sowohl nMOS- als auch pMOS-Vorrichtungen verbessern. Rippenstrukturen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können dementsprechend zur Verwendung in sowohl nMOS- als auch p-MOS-Vorrichtungen geeignet sein.As in 5B As can be seen, as a result of the lattice mismatch between the inner rib structure and the outer rib structure, the outer rib structure providing the channel layer may have strained and unstressed portions. Since the voltage in the vertical direction in the diagram of 5B and current flows in or out of the page in a FinFET configuration, the direction of the voltage is parallel to the width of the gate / channel. Since the SiGe layers have a larger lattice constant than the Si layers, the stress in the Si layer on the SiGe layers is a tensile stress. According to Ge et al., "Process-Strained Si (PSS) CMOS Technology Featuring 3D Strain Engineering", Electron Devices Meeting, 2003, IEDM'03 Technical Digest. IEEE International, pp. 3.7.1-3.7.4, a strain perpendicular to the current flow and gate width can improve the performance of both nMOS and pMOS devices. Rib structures according to embodiments of the present invention may accordingly be suitable for use in both nMOS and p-MOS devices.

6A bis 6E stellen Verfahren zum Herstellen von FET mit verspannten Kanalschichten gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 6A zu sehen ist, werden abwechselnde Schichten aus SiGe 312 und Si 314 an einem Si-Substrat 310 gebildet. Die abwechselnden Schichten aus SiGe 412 und Si 314 können durch ein epitaktisches Aufwachsen gebildet werden und können mit Abmessungen, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, gebildet werden. Wenn wahlweise ein Gegendotierungsimplantieren an der resultierenden Struktur von 6A durchgeführt wird, kann eine Pufferschicht (nicht gezeigt), wie z. B. eine Oxidschicht, zwischen dem Si-Substrat 310 und den abwechselnden Schichten aus SiGe 312 und Si 314 vorgesehen werden. Eine Decken-Ionenimplantation kann alternativ an der resultierenden Struktur von 6A durchgeführt werden, so dass ein Gegendotieren unnötig ist. 6A to 6E illustrate methods of fabricating FET with strained channel layers in accordance with some embodiments of the present invention 6A can be seen, alternating layers of SiGe 312 and Si 314 on a Si substrate 310 educated. The alternating layers of SiGe 412 and Si 314 may be formed by epitaxial growth and may be formed with dimensions as described above. Optionally, if a counter-doping implant on the resulting structure of 6A is performed, a buffer layer (not shown), such as. As an oxide layer, between the Si substrate 310 and the alternating layers of SiGe 312 and Si 314 be provided. Ceiling ion implantation may alternatively be performed on the resulting structure of 6A be carried out so that a counter-doping is unnecessary.

Wie in 6B dargestellt ist, kann die innere Rippenstruktur 400 von 4A und 4B durch Ätzen der Struktur von 6A durch die abwechselnden Schichten aus SiGe 312 und Si 314 und in das Substrat 310 gebildet werden, um das Substrat 110, die SiGe-Schichten 120 und die Si-Schichten 140 vorzusehen, die die innere Rippenstruktur bilden. Eine SiN-Schicht 322 kann an der inneren Rippenstruktur vorgesehen werden und kann als eine Ätzmaske verwendet werden. Eine Oxidschicht 320, wie z. B. SiO2, kann ferner an dem Substrat 100 gebildet werden, um die Rippenstruktur zu umgeben. Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird nach der Bildung der Rippenstruktur eine Oxidschicht an der Struktur gebildet und ein Graben, der der Rippenstruktur entspricht, wird in die Oxidschicht geätzt, um die Oxidschicht 320 vorzusehen. Der Graben wird dann durch eine SiN-Schicht gefüllt, und ein chemisch-mechanisches Polierverfahren wird ausgeführt, um die SiN-Schicht 322 in dem Graben vorzusehen. Wie im Vorhergehenden erörtert ist, kann die SiN-Schicht 322 als eine Maske während eines anschließenden Zurückätzens der Oxidschicht 320 wirken.As in 6B can be shown, the inner rib structure 400 from 4A and 4B by etching the structure of 6A through the alternating layers of SiGe 312 and Si 314 and in the substrate 310 be formed to the substrate 110 , the SiGe layers 120 and the Si layers 140 to provide that form the inner rib structure. A SiN layer 322 may be provided on the inner fin structure and may be used as an etch mask. An oxide layer 320 , such as As SiO 2 , may further on the substrate 100 be formed to surround the rib structure. In some embodiments of the present invention, after formation of the fin structure, an oxide layer is formed on the structure, and a trench corresponding to the fin structure is etched into the oxide layer to form the oxide layer 320 provided. The trench is then passed through a SiN layer filled, and a chemical-mechanical polishing process is carried out to the SiN layer 322 to provide in the trench. As discussed above, the SiN layer 322 as a mask during subsequent etching back of the oxide layer 320 Act.

6C stellt das Zurückätzen der Oxidschicht 320 dar, um die Oxidschicht 200 vorzusehen. Wie in 6C zu sehen ist, kann die Oxidschicht 320 zu dem Substrat 110 vertieft werden oder bei einigen Ausführungsbeispielen, wie in 7 dargestellt ist, über den Abschnitt des Substrats 110, der einen Abschnitt der Rippenstruktur bildet, hinaus vertieft werden. Die Rippenstruktur kann wahlweise getrimmt oder dünner gemacht werden, derart, dass die Breite der Rippenstruktur reduziert ist. 6C provides the etching back of the oxide layer 320 to the oxide layer 200 provided. As in 6C can be seen, the oxide layer 320 to the substrate 110 be deepened or in some embodiments, as in 7 is shown over the portion of the substrate 110 which forms a section of the rib structure will be recessed out. The rib structure may optionally be trimmed or thinned such that the width of the rib structure is reduced.

6D stellt die Bildung der Si-Schicht 160 an der inneren Rippenstruktur 400 dar. Die Si-Schicht 160, die die äußere Rippenstruktur 410 liefert, kann durch selektives epitaktisches Aufwachsen einer Si-Schicht auf die SiGe-Schichten 120 und die Si-Schichten 140 gebildet werden, derart, dass die Si-Schicht 160 an den Seitenwänden der inneren Rippenstruktur 400 gebildet wird. Die Si-Schicht 160 könnte ferner durch eine Festphasen-Epitaxie durch Bilden einer amorphen Siliziumschicht an der inneren Rippenstruktur 400 und dann Glühen bzw. Ausheilen der amorphen Schicht, um die Schicht in eine kristalline Schicht umzuwandeln, gebildet werden. 6D represents the formation of the Si layer 160 on the inner rib structure 400 dar. The Si layer 160 that the outer rib structure 410 can be achieved by selective epitaxial growth of a Si layer on the SiGe layers 120 and the Si layers 140 be formed, such that the Si layer 160 on the sidewalls of the inner rib structure 400 is formed. The Si layer 160 could be further characterized by solid phase epitaxy by forming an amorphous silicon layer on the inner fin structure 400 and then annealing the amorphous layer to convert the layer into a crystalline layer.

6E stellt die Bildung des Gate-Oxids 180 und der Gate-Elektrode 220 dar. Wie im Vorhergehenden erörtert ist, kann das Gate-Oxid 180 durch eine thermische Oxidation der Si-Schicht 160 gebildet werden. Die Gate-Elektrode 220 kann unter Verwendung von herkömmlichen Musterverfahren bzw. Strukturierungsverfahren gebildet und gemustert bzw. strukturiert werden. Nach der Bildung und dem Muster der Gate-Elektrode 220 können wahlweise die Source- und Drain-Regionen durch selektives epitaktisches Aufwachsen in den Source- und Drain-Regionen vergrößert werden. 6E represents the formation of the gate oxide 180 and the gate electrode 220 As discussed above, the gate oxide 180 by a thermal oxidation of the Si layer 160 be formed. The gate electrode 220 can be formed and patterned using conventional patterning techniques. After the formation and pattern of the gate electrode 220 Optionally, the source and drain regions can be increased by selective epitaxial growth in the source and drain regions.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird die Gate-Struktur durch ein Damaszierungsverfahren gebildet, um eine Damaszierungs-Gate-Struktur zu liefern. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann das Gate in einer Vertiefung um die Rippenstruktur gebildet werden, und eine Deckenabscheidung eines Gate-Materials kann gefolgt durch ein CMP oder eine andere Planarisierung ausgeführt werden, um das Gate-Material, das sich nicht in der Vertiefung befindet, zu entfernen. Bei einem solchen Fall kann möglicherweise keine Notwendigkeit bestehen, die Source- und Drain-Regionen auszudehnen bzw. zu erweitern.at some embodiments In the present invention, the gate structure is formed by a damascene method formed to provide a damascene gate structure. In such embodiments For example, the gate may be formed in a depression around the fin structure Ceiling deposition of a gate material can be followed by a CMP or another planarization can be performed to remove the gate material, that is not in the depression. In such a Case may be there is no need to expand the source and drain regions to expand.

In den Zeichnungen und der Beschreibung sind typische Ausführungsbeispiele der Erfindung offenbart, und obwohl spezifische Ausdrücke verwendet werden, werden dieselben lediglich in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zweck der Begrenzung verwendet, wobei der Schutzbereich der Erfindung in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.In The drawings and the description are typical embodiments of the invention, and although using specific terms they become merely general and descriptive Sense and not used for the purpose of limiting, with the scope of protection the invention is set forth in the following claims.

Claims (21)

Feldeffekttransistor (FET) mit einer Kanalschicht an Seitenwänden einer Struktur (400, 410) an einem Halbleitersubstrat (110) und mit mindestens einem Abschnitt der Kanalschicht, der in einer ersten Richtung, in der sich die Seitenwände der Struktur von dem Halbleitersubstrat (110) weg erstrecken, verspannt ist, bei dem der Transistor einen FinFET aufweist, bei dem die Struktur eine Rippenstruktur (400, 410) hat, und bei dem die Seitenwände Seitenwände der Rippenstruktur (400, 410) aufweisen und bei dem die Rippenstruktur (400, 410) eine Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien aufweist, wobei die abwechselnden Schichten mehr als eine Schicht (140) aus Si und mehr als eine Schicht (120) aus SiGe aufweisen, ferner mit: einem Gate-Dielektrikum (180) an der Kanalschicht; einer Gate-Elektrode (220) an einem Abschnitt des Gate-Dielektrikums (180); und Source- und Drain-Regionen (300) an in einer bezüglich der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung gegenüberliegenden Seiten der Gate-Elektrode (220).Field effect transistor (FET) with a channel layer on sidewalls of a structure ( 400 . 410 ) on a semiconductor substrate ( 110 ) and at least a portion of the channel layer, in a first direction, in which the sidewalls of the structure of the semiconductor substrate ( 110 ), in which the transistor has a FinFET, in which the structure has a rib structure ( 400 . 410 ), and in which the side walls have side walls of the rib structure ( 400 . 410 ) and in which the rib structure ( 400 . 410 ) has a plurality of layers of different materials, wherein the alternating layers more than one layer ( 140 ) of Si and more than one layer ( 120 SiGe, further comprising: a gate dielectric ( 180 ) at the channel layer; a gate electrode ( 220 ) at a portion of the gate dielectric ( 180 ); and source and drain regions ( 300 ) at opposite sides of the gate electrode in a second direction perpendicular to the first direction (FIG. 220 ). FET nach Anspruch 1, bei dem die Kanalschicht eine epitaktische Si-Schicht aufweist.The FET of claim 1, wherein the channel layer is a having epitaxial Si layer. FET nach Anspruch 2, bei dem die Kanalschicht eine Dicke von kleiner als etwa 10,0 nm aufweistFET according to claim 2, wherein the channel layer is a Thickness of less than about 10.0 nm FET nach Anspruch 1, bei dem jede der Mehrzahl von Schichten (120, 140) aus unterschiedlichen Materialien eine obere Oberfläche gegenüber und im Wesentli chen parallel zu dem Substrat (110) und eine Seitenwandoberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat (110) ist, aufweist, und bei dem die Kanalschicht direkt an den Seitenwandoberflächen der Mehrzahl von Schichten (120, 140) aus unterschiedlichen Materialien vorgesehen ist.The FET according to claim 1, wherein each of the plurality of layers ( 120 . 140 ) of different materials, an upper surface opposite and substantially parallel to the substrate ( 110 ) and a sidewall surface substantially perpendicular to the substrate (FIG. 110 ), and wherein the channel layer is directly on the sidewall surfaces of the plurality of layers (FIG. 120 . 140 ) is provided of different materials. FET nach Anspruch 1, bei dem die Rippenstruktur (400, 410) abwechselnde Schichten aus Si und SiGe aufweist.FET according to claim 1, wherein the rib structure ( 400 . 410 ) has alternating layers of Si and SiGe. FET nach Anspruch 5, bei dem die abwechselnden Schichten (120, 140) epitaktische Schichten aufweisen.FET according to claim 5, in which the alternating layers ( 120 . 140 ) have epitaxial layers. FET nach Anspruch 5, bei dem die Si-Schichten (140) der abwechselnden Schichten (120, 140) eine Dicke von kleiner als etwa 3,0 nm aufweisen.FET according to claim 5, wherein the Si-Schich th ( 140 ) of the alternating layers ( 120 . 140 ) have a thickness of less than about 3.0 nm. FET nach Anspruch 5, bei dem die SiGe-Schichten (120) der abwechselnden Schichten (120, 140) eine Dicke von kleiner als etwa 5,0 nm aufweisen.FET according to claim 5, wherein the SiGe layers ( 120 ) of the alternating layers ( 120 . 140 ) have a thickness of less than about 5.0 nm. FET nach Anspruch 5, bei dem eine äußerste Schicht der abwechselnden Schichten (120, 140) eine SiGe-Schicht aufweist.FET according to claim 5, in which an outermost layer of the alternating layers ( 120 . 140 ) has a SiGe layer. FET nach Anspruch 9, bei dem ein Abschnitt der Kanalschicht direkt an der äußersten Oberfläche der abwechselnden Schichten (120, 140) angeordnet ist.An FET according to claim 9, wherein a portion of the channel layer is located directly on the outermost surface of the alternating layers (Fig. 120 . 140 ) is arranged. FET nach Anspruch 2, bei dem die Source- und Drain-Regionen (300) die epitaktische Si-Schicht aufweisen.FET according to claim 2, in which the source and drain regions ( 300 ) have the epitaxial Si layer. FET nach Anspruch 1, bei dem die Rippenstruktur (400, 410) und die Source- und Drain-Regionen (300) eine Mehrzahl von Schichten aus unterschiedlichen Materialien aufweisen.FET according to claim 1, wherein the rib structure ( 400 . 410 ) and the source and drain regions ( 300 ) comprise a plurality of layers of different materials. FET nach Anspruch 1, bei dem die Rippenstruktur (400, 410) und die Source- und Drain-Regionen (300) abwechselnde Schichten aus Si und SiGe aufweisen.FET according to claim 1, wherein the rib structure ( 400 . 410 ) and the source and drain regions ( 300 ) have alternating layers of Si and SiGe. FET nach Anspruch 13, bei dem die abwechselnden Schichten epitaktische Schichten (160) aufweisen.FET according to claim 13, in which the alternating layers comprise epitaxial layers ( 160 ) exhibit. FET nach Anspruch 1, bei dem die Gate-Elektrode (220) eine Polysiliziumschicht aufweist.FET according to Claim 1, in which the gate electrode ( 220 ) has a polysilicon layer. FET nach Anspruch 1, der ferner eine erste dielektrische Schicht (200) an dem Substrat (110) aufweist, wobei sich die Rippenstruktur (400, 410) durch die erste dielektrische Schicht (200) erstreckt und die Kanalschicht an einem Abschnitt der Rippenstruktur (400, 410), der sich über die erste dielektrische Schicht (200) hinaus erstreckt, angeordnet ist.FET according to claim 1, further comprising a first dielectric layer ( 200 ) on the substrate ( 110 ), wherein the rib structure ( 400 . 410 ) through the first dielectric layer ( 200 ) and the channel layer at a portion of the rib structure ( 400 . 410 ) extending over the first dielectric layer ( 200 ) extends, is arranged. FET nach Anspruch 16, bei dem die Rippenstruktur (400, 410) einen Abschnitt des Substrats (110) aufweist, und bei dem sich der Abschnitt der Rippenstruktur (400, 410), der durch das Substrat (110) vorgesehen ist, sich nicht über die erste dielektrische Schicht (200) hinaus erstreckt.FET according to claim 16, wherein the rib structure ( 400 . 410 ) a portion of the substrate ( 110 ), and in which the portion of the rib structure ( 400 . 410 ) passing through the substrate ( 110 ) is not provided over the first dielectric layer ( 200 ) extends. FET nach Anspruch 1, bei dem das Substrat (110) ein Si-Substrat aufweist.FET according to claim 1, wherein the substrate ( 110 ) has a Si substrate. FET nach Anspruch 1, bei dem die Kanalschicht verspannte und nicht verspannte Abschnitte aufweist.The FET of claim 1, wherein the channel layer is strained and not strained sections. FET nach Anspruch 19, bei dem die verspannten und nicht verspannten Abschnitte Seitenwände der Kanalschicht aufweisen.FET according to claim 19, wherein the strained and non-strained portions have side walls of the channel layer. FET nach Anspruch 1, wobei das Gate-Dielektrikum (180) an den Seitenwänden und einer oberen Oberfläche der Kanalschicht und mit einer Seitenwand und einer oberen Oberfläche gegenüber der Kanalschicht ausgebildet ist; und die Gate-Elektrode (220) an einem Abschnitt der Seitenwände und der oberen Oberfläche des Gate-Dielektrikums (180) ausgebildet ist.FET according to claim 1, wherein the gate dielectric ( 180 ) is formed on the sidewalls and an upper surface of the channel layer and having a sidewall and an upper surface opposite to the channel layer; and the gate electrode ( 220 ) at a portion of the sidewalls and the top surface of the gate dielectric ( 180 ) is trained.
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