[发明专利]应变堆叠的纳米片FET和/或量子阱堆叠的纳米片

说明书

示例性实施例提供用于制造具有一个或更多个子堆叠件的纳米片堆叠结构。示例性实施例的方面包括：生长一个或更多个子堆叠件的外延晶体初始堆叠件，子堆叠件中的每个具有至少三个层，牺牲层A和具有不同的材料性质的至少两个不同的非牺牲层B和C；继续进行纳米片器件的制造流程，从而在外延晶体堆叠件的每个端部处形成柱结构，所述柱结构用于在选择性蚀刻牺牲层之后将纳米片保持在适当的位置；相对于所有的非牺牲层B和C选择性地去除牺牲层A，同时堆叠件中的保留的层通过柱结构保持在适当的位置，使得在去除牺牲层A之后，子堆叠件中的每个包含非牺牲层B和C。

本申请要求于2015年10月21日提交的序号为14/918,954号美国专利申请的优先权，该申请通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种应变堆叠的纳米片场效应晶体管和/或量子阱堆叠的纳米片。

背景技术

对于未来的CMOS节点，纳米片场效应晶体管(FET)是鳍型FET或平面型器件的有吸引力的替代物。在传统纳米片FET方案中，由于针对静电控制将很薄的纳米片作为目标，因此使用单一材料纳米片。使包括Si纳米片、SiGe纳米片或Ge纳米片的纳米片应变是很难的，使纳米片应变会提高许多材料的迁移率。有效地完成应变的纳米片的方法将有利于CMOS缩放。

另外，通过在具有相邻的晶体(外延地布置的)层的界面处的势垒将载流子主要限制于一个或一些层(彼此以外延关系布置的)的量子阱沟道可在传输方面占优势。用于有效地完成QW结构的纳米片的方法将有利于CMOS缩放。

发明内容

示例性实施例提供用于制造具有一个或更多个子堆叠件的纳米片堆叠结构。示例性实施例的方面包括：生长一个或更多个子堆叠件的外延晶体初始堆叠件，子堆叠件中的每个具有至少三个层，牺牲层A和具有不同的材料性质的至少两个不同的非牺牲层B和C，其中，非牺牲层B和C在所有加工期间保持在与亚稳态对应的热力学或动力学的临界厚度以下；其中，牺牲层A仅放置在子堆叠件中的每个的顶部或底部处，子堆叠件中的每个使用牺牲层A中的一个在顶部或底部连接到相邻的子堆叠件；继续进行纳米片器件的制造流程，从而在外延晶体堆叠件的每个端部处形成柱结构，所述柱结构用于在牺牲层的选择性蚀刻之后将纳米片保持在适当的位置；相对于所有非牺牲层B和C选择性地去除牺牲层A，同时在堆叠件中保留的层通过柱结构保持在适当的位置，使得在去除牺牲层A之后，子堆叠件中的每个包含非牺牲层B和C。在优选的实施例中，出现在流程中的给定步骤的堆叠件和/或层在所有加工期间保持在热力学或动力学的(亚稳态的)临界厚度以下直到完成整个芯片为止。

附图说明

通过下面结合附图进行实施例的描述，本发明总体构思的这些和/或其他特征和效用将变得明显且更容易理解，在附图中：

图1是示出根据一个实施例的用于制造具有应变和可选的量子阱性质的纳米片堆叠结构的工艺的流程图；

图2中的(a)是示出在外延生长之后的堆叠件的图；

图2中的(b)是示出通过去除牺牲层(即，在纳米片分离之后)形成的纳米片结构的图；

图2中的(c)是示出外加形成栅极堆叠件的层D和层E的纳米片结构的图，所述栅极堆叠件共形地生长/沉积；

图3是示出子堆叠件的替代示例的初始晶体堆叠件的外延生长的图。

具体实施方式

现在将对本发明总体构思的实施例进行详细地描述，本发明总体构思的示例示出在附图中，其中，同样的附图标记始终表示同样的元件。参照附图的同时在下面描述实施例，以解释本发明总体构思。