高透明度半导体金属界面制造技术

提供了可以促进高透明度半导体

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高透明度半导体金属界面
[0001]关于联邦资助研究或开发的声明
[0002]本专利技术是在国防先进研究项目局(DARPA)授予的140D6318C0028政府支持下完成的。政府对本专利技术具有一定权利。

技术介绍

[0003]本专利技术涉及半导体装置，且更具体来说，涉及促进高透明度半导体
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金属界面的技术。

技术实现思路

[0004]以下给出了概述以提供对本专利技术的一个或多个实施例的基本理解。本概述不旨在标识关键或重要元素，或描绘特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化形式呈现概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本文描述的一个或多个实施例中，描述了可以促进高透明度半导体
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金属界面的设备、系统、方法、计算机实现的方法、装置和/或计算机程序产品。
[0005]根据一个实施例，一种方法可以包括在晶片上形成绝缘体上硅(SOI)。该方法还可以包括在SOI上沉积金属。该方法还可以包括通过干法蚀刻金属和干法蚀刻SOI来形成结构。该方法还可以包括在该结构上形成模板。该方法还可以包括蚀刻以去除SOI在金属下面的部分。该方法还可以包括在其中SOI的部分被去除的位置生长半导体。
[0006]根据另一实施例，一种方法可包括通过蚀刻硅元件的一部分以进行去除来形成包括金属元件和硅元件的模板结构。该方法可进一步包括通过在硅元件的该部分被去除的位置生长半导体而在金属元件与半导体之间产生界面。
[0007]根据另一实施例，一种方法可包括形成腔结构，所述腔结构包含包括金属元件的第一侧壁和包括硅元件的第二侧壁。该方法还可以包括使用硅元件作为成核籽晶在腔结构内生长半导体，以在金属元件和半导体之间形成界面。
附图说明
[0008]图1示出了根据本文所述的一个或多个实施例的可促进高透明度半导体
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金属界面的示例非限制性器件的截面图。
[0009]图2示出了根据本文所述的一个或多个实施例的在去除金属层和硅层的部分之后的图1的示例非限制性器件的截面图。
[0010]图3示出了根据本文所述的一个或多个实施例的在去除金属层的另一部分之后的图2的示例非限制性器件的截面图。
[0011]图4示出了根据本文所述的一个或多个实施例的在图3的器件上形成电介质层之后的图3的示例非限制性器件的截面图。
[0012]图5示出了根据本文所述的一个或多个实施例的在蚀刻硅层的一部分以去除金属层下面的硅层之后的图4的示例非限制性器件的截面图。
[0013]图6示出了根据本文所述的一个或多个实施例的在生长其中硅层的一部分被去除的半导体之后的图5的示例非限制性器件的截面图。
[0014]图7根据本文所述的一个或多个实施方案，图示了描绘了图4的器件的示例性非限制性俯视扫描电子显微镜(SEM)显微照片。
[0015]图8示出了根据本文所述的一个或多个实施例的描绘图6的装置的示例性非限制性俯视SEM显微图。
[0016]图9示出了根据本文所述的一个或多个实施例的描绘在部分超导模板中生长的砷化铟(InAs)纳米线的示例非限制性俯视SEM显微照片。
[0017]图10示出了根据本文所述的一个或多个实施例的描绘在完全超导模板中生长的InAs纳米线的示例非限制性俯视SEM显微图。
[0018]图11示出了根据本文所述的一个或多个实施例的沿线A
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A截取的图10的完全超导模板的示例性非限制性透射电子显微镜(TEM)截面图。
[0019]图12示出了根据本文所述的一个或多个实施例的描绘了图11的截面图内的高透明度半导体
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金属界面的示例非限制性放大视图。
[0020]图13根据本文所述的一个或多个实施例，示出了描绘了图11的截面图内的半导体的一部分的示例性非限制性放大视图。
[0021]图14示出了根据本文所述的一个或多个实施例的描绘图11中描绘的高透明度半导体
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金属界面的能量色散X射线光谱(EDX)扫描的结果的示例非限制性曲线图。
[0022]图15是描绘根据本文所述的一个或多个实施例的包括高透明度半导体
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金属界面的器件的示例非限制性俯视SEM显微图。
[0023]图16示出了根据本文所述的一个或多个实施例的描绘作为背栅偏置电压的函数的微分电导的示例非限制性曲线图。
[0024]图17说明根据本文描述的一个或一个以上实施例的描绘微分电导相对于分离栅极偏压和源极
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漏极偏压的实例非限制性线性比例曲线图。
[0025]图18说明根据本文描述的一个或一个以上实施例的描绘微分电导相对于分离栅极偏压及源极
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漏极偏压的实例非限制性对数比例曲线图。
[0026]图19说明根据本文描述的一个或一个以上实施例的描绘在大约
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1.1伏的分离栅极偏压下微分电导随源极
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漏极偏压而变的实例非限制性曲线图。
[0027]图20说明根据本文描述的一个或一个以上实施例的描绘在大约
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3.375伏的分离栅极偏压下微分电导随源极
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漏极偏压而变的实例非限制性曲线图。
[0028]图21说明根据本文描述的一个或一个以上实施例的描绘在大约
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3.75伏的分离栅极偏压下微分电导随源极
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漏极偏压而变的实例非限制性曲线图。
[0029]图22说明根据本文描述的一个或一个以上实施例的记录图19到图21的分离栅极偏置电压的图18的实例非限制性对数比例曲线图。
[0030]图23说明根据本文描述的一个或一个以上实施例的描绘微分电导对侧栅极偏压和源极
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漏极偏压的实例非限制性线性比例曲线图。
[0031]图24图解说明根据本文所描述的一个或一个以上实施例的描绘在大约
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2.6伏的侧栅极偏压下作为源极
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漏极偏压的函数的微分电导的实例非限制性曲线图。
[0032]图25
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图27示出了根据本文所述的一个或多个实施例的具有高透明度半导体
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金
属界面的示例性非限制性器件的截面图。
[0033]图28
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图38示出了根据本文所述的一个或多个实施例的使用具有不同性质的多种金属实现的具有高透明度半导体
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金属界面的示例性非限制性器件的截面图。
[0034]图39
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图43示出了根据本文所述的一个或多个实施例的具有用覆盖半导体的金属实现的高透明度半导体
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金属界面的示例非限制性器件的截面图。
[0035]图44示出了根据本文描述的一个或多个实施例的利用以自对准方式图案化的器件结构实现的具有高透明度半导体
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金属界面的示例非限制性器件的截面图。
[0036]图45示出了根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：在晶片上形成绝缘体上硅SOI；在SOI上沉积金属；通过干法蚀刻金属和干法蚀刻SOI形成结构；在所述结构上形成模板；蚀刻以去除所述SOI在所述金属下面的部分；以及在其中所述SOI的所述部分被去除的位置生长半导体。2.根据前一权利要求所述的方法，其中，所述金属包括：TiN、超导体、非超导体、铁磁性金属或其组合。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：在蚀刻以去除所述SOI的所述部分之前，使用氢氟酸蚀刻来暴露所述SOI。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述模板确定所述半导体的几何形状。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，生长所述半导体是使用金属有机气相外延MOVPE来实现的。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述半导体的生长期间，原位形成所述金属与所述半导体之间的界面。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：在沉积金属之前在SOI上沉积电介质。8.一种方法，包括：通过蚀刻以去除硅元件的一部分，形成包括金属元件和所述硅元件的模板结构；以及通过在所述硅元件的所述部分被去除的位置生长半导体，在所述金属元件和所述半导体之间产生界面。9.根据前一权利要求所述的方法，其中所述硅元件包括：绝缘体上硅、多晶硅或其组合。10.根据前述两项权利要求中任一项所述的方法，其中，在蚀刻之后保留的所述硅元件的剩余部分提供成核籽晶，所述半导体的生长从所述成...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：