薄晶体管元件的从硅到硅锗的转换制造技术

本公开内容的实施例提供了与薄晶体管元件的从硅(Si)到硅锗(SiGe)的转换相关联的技术和构造。在一个实施例中，方法包括：提供具有设置在半导体衬底上的晶体管器件的沟道主体的半导体衬底，所述沟道主体包括硅；在所述沟道主体上形成包括锗的包覆层；以及对所述沟道主体进行退火，以使锗扩散到所述沟道主体中。可以描述和/或要求保护其它实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施例总体上涉及集成电路领域，并且更具体地涉及与薄晶体管元件的从娃(Si)到娃错(SiGe)的转换相关联的技术和构造。
技术介绍
可以通过将锗引入硅沟道中来提高具有硅沟道材料的晶体管器件中的电荷载流子迀移率。然而，由于与用于较高性能的较小晶体管器件的创造和/或为较小管芯实施方式(例如，用于移动计算设备中)提供较小管芯相关联的缩小晶体管特征，向硅沟道中提供锗的当前方法可能成本高或难以实现。【附图说明】通过结合附图参考以下【具体实施方式】将容易理解实施例。为了便于描述，相似的附图标记表示相似的结构元件。在附图的图中，通过示例的方式而非限制的方式示出了实施例。图1示意性地示出了根据一些实施例的晶片形式以及单一化形式的示例性管芯。图2示意性地示出了根据一些实施例的晶体管器件的透视图。图3a_f示意性地示出了根据一些实施例的在各种制造操作之后得到的晶体管元件的截面侧视图。图4a_d示意性地示出了根据一些实施例的在其它各种制造操作之后得到的晶体管元件的截面侧视图。图5示意性地示出了根据一些实施例的鳍状物结构的截面侧视图。图6示意性地示出了根据一些实施例的在将所述鳍状物结构的一部分从Si转换为SiGe之后的半导体衬底上的鳍状物结构的截面侧视图。图7示意性地示出了根据一些实施例的在将所述鳍状物结构的一部分从Si转换为SiGe之后的半导体衬底上的另一个鳍状物结构的截面侧视图。图8示意性地示出了根据一些实施例的描绘穿过晶体管元件的Ge的组分分布的曲线图。图9示意性地示出了根据一些实施例的包括一个或多个纳米线结构的晶体管元件的截面侧视图。图10示意性地示出了根据一些实施例的包括η型和P型晶体管元件的管芯的顶视图。图11示意性地示出了根据一些实施例的将晶体管元件从Si转换为SiGe的方法的流程图。图12示意性地示出了根据一些实施例的将晶体管元件从Si转换为SiGe的另一种方法的流程图。图13示意性地示出了根据一些实施例的示例性系统，其可以包括具有从Si转换为SiGe的至少一部分的晶体管元件。【具体实施方式】本公开内容的实施例提供了与薄晶体管元件的从硅(Si)到硅锗(SiGe)的转换相关联的技术和构造。例如，薄晶体管元件可以包括集成电路(IC)管芯的晶体管器件的沟道主体。在以下【具体实施方式】中，参考形成【具体实施方式】的部分的附图，在附图中，始终以相似的附图标记表示相似的部分，并且在附图中以说明的方式示出了可以实践本公开内容的主题内容的实施例。应当理解，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以利用其它实施例并且可以做出结构和逻辑上的改变。因此，不应在限定的意义上使用以下【具体实施方式】并且本专利技术的实施例的范围由权利要求及其等同物限定。出于本公开内容的目的，短语“A和/或B”是指(A)、⑶或(A和B)。出于本公开内容的目的，短语“A、B和/或C”是指(A)、⑶、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B 和 C) ο说明书可以使用基于透视的描述，例如顶部/底部、侧面、之上/之下等。这种描述只是用于方便论述，而不是要将本文中描述的实施例的应用限制于任何特定取向。描述可以使用短语“在实施例中”，其可以指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，相对于本公开内容的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。本文中可以使用术语“与……耦合”及其衍生词。“耦合”可以表示以下陈述中的一个或多个。“耦合”可以表示两个或更多元件直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以表示两个或更多元件彼此间接接触，但是仍然相互协作或相互作用，并且可以表示一个或多个其它元件耦合或连接在被认为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以表示两个或更多元件直接接触。在各种实施例中，短语“形成、沉积或以其它方式设置在第二特征上的第一特征”可以表示第一特征形成、沉积或设置在第二特征之上，并且第一特征的至少一部分可以与第二特征的至少一部分直接接触(例如，直接物理和/或电接触)或间接接触(在第一特征与第二特征之间具有一个或多个其它特征)。本文中使用的术语“模块”可以指代、是其部分、或包括:执行一个或多个软件或固件程序的特殊应用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或群组)和/或存储器(共享、专用或群组)、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其它适合的部件。图1示意性地示出了根据一些实施例的晶片形式10和单一化形式100的示例性管芯101。在一些实施例中，管芯101可以是形成在由半导体材料构成的晶片11上的多个管芯(例如，管芯101、101a、101b)的其中之一。多个管芯可以形成在晶片11的表面上。管芯中的每一个可以是包括多个晶体管的半导体产品的重复单元。晶体管可以是使用本文中所描述的晶体管元件104形成的，晶体管元件104例如是可以用于形成晶体管的沟道主体的鳍状物结构、纳米线或平面结构。尽管晶体管元件104被描绘成横贯图1的管芯101的大部分的行，但是主题内容并不限于该方面，并且根据各种实施例可以使用晶体管元件104的任何其它适合的构造。在半导体产品的制造过程完成之后，晶片11可以经历单一化过程，其中，管芯中的每一个(例如，管芯101)被彼此分离，以提供半导体产品的分立“芯片”。晶片11可以具有各种尺寸中的任何尺寸。在一些实施例中，晶片11具有从大约25.4mm到大约450_的范围内的直径。在其它实施例中，晶片11可以包括其它尺寸和/或其它形状。根据各种实施例，晶体管元件104可以设置在晶片形式10或单一化形式100的半导体衬底上。本文描述的晶体管元件104可以合并到管芯101中，用于逻辑或存储器或其组合。图2示意性地示出了根据一些实施例的晶体管器件200的透视图。在一些实施例中，晶体管器件200包括半导体衬底202、包括由SiGe合金构成的部分(下文为“SiGe部分204a”)和由Si构成的部分(下文为“Si部分204b”)的鳍状物结构204、电绝缘材料206、包括栅极电介质208a和栅极电极208b的栅极208，它们如所见的那样耦合。在各种实施例中，晶体管器件200可以表示晶体管或晶体管的部分。例如，鳍状物结构204可以沿半导体衬底202的表面延伸(例如，穿过栅极208的材料)。源极和漏极(未示出)可以形成在鳍状物结构204的被栅极208分开的部分210a和210b上，以提供用于可以流过由鳍状物结构204形成的沟道主体204c的移动电荷载流子(例如，空穴或电子)的源极和漏极。例如，栅极208可以被配置为通过向栅极电极208b施加阈值电压来控制移动电荷载流子的穿过沟道主体204c的流动。沟道主体204c可以包括由半导体衬底202的Si形成的鳍状物结构204的部分。在一些实施例中，沟道主体204c可以包括鳍状物结构204的SiGe部分204a的部分，并且沟道主体204c可以设置在源极与漏极之间的栅极区中。在一些实施例中，半导体衬底202可以由Si构成。例如，半导体衬底202可以包括η型或P型(100)偏离取向(off-oriented)的Si，半导体衬底202的晶体方向由常规(xyz)表示，其中x、y、z表示彼此垂直的三个维度上的相应晶体平面。例如，半导体衬底202可以包括具有在朝向(110)方向的大约2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有设置在所述半导体衬底上的晶体管器件的沟道主体，所述沟道主体包括硅；在所述沟道主体上形成包括锗的包覆层；以及对所述沟道主体进行退火，以使所述锗扩散到所述沟道主体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·格拉斯，D·B·奥贝蒂内，A·S·默西，G·塔雷亚，S·M·塞亚，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US