DE102013105074B4 - Integrierter Schaltkreis, der FinFETs mit verschiedenen Finnenprofilen umfasst - Google Patents

Integrierter Schaltkreis, der FinFETs mit verschiedenen Finnenprofilen umfasst Download PDF

Info

Publication number
DE102013105074B4
DE102013105074B4 DE102013105074.3A DE102013105074A DE102013105074B4 DE 102013105074 B4 DE102013105074 B4 DE 102013105074B4 DE 102013105074 A DE102013105074 A DE 102013105074A DE 102013105074 B4 DE102013105074 B4 DE 102013105074B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fin
stepped
finfet device
profile
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102013105074.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102013105074A1 (de
Inventor
Jhon Jhy Liaw
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd filed Critical Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Publication of DE102013105074A1 publication Critical patent/DE102013105074A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013105074B4 publication Critical patent/DE102013105074B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/0886Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate including transistors with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/823431MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of transistors with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823821Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of transistors with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H01L27/0924Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors including transistors with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/105Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0642Isolation within the component, i.e. internal isolation
    • H01L29/0649Dielectric regions, e.g. SiO2 regions, air gaps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66787Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel
    • H01L29/66795Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
    • H01L29/6681Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET using dummy structures having essentially the same shape as the semiconductor body, e.g. to provide stability
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/12Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

Integrierter Schaltkreis, der folgendes umfasst:Ein Substrat (64);einen isolierenden Bereich (40) über dem Substrat (64);ein erstes FinFET-Bauteil (10), das von dem Substrat (64) getragen wird, wobei das erste FinFET-Bauteil eine erste Finne (12) mit einem ungestuften Finnenprofil aufweist, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, wobei die erste Finne (12) in einem Pull-Up-Transistor (PU-1, PU-2) einer statischen Random-Access-Memory Zelle (88, 92, 96) enthalten ist; undein zweites FinFET-Bauteil, das von dem Substrat (64) getragen wird, wobei das zweite FinFET-Bauteil (34) eine zweite Finne (36) mit einem gestuften Finnenprofil (44) aufweist, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, wobei die zweite Finne (36) mit dem gestuften Finnenprofil (44) in einem Pull-Down-Transistor (PD-1, PD-2) und in einem Pass-Gate-Transistor (PG-1, PG-2) der statischen Random-Access-Memory-Zelle enthalten ist, wobei das gestufte Finnenprofil (44) dadurch gebildet ist, dass gegenüberliegende Seitenwände der zweiten Finne (36) jeweils eine Stufe (46) aufweisen, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist;wobei die Breite (52) einer unteren Lage (54) der zweiten Finne (36) mit gestuftem Finnenprofil mindestens zweimal so breit ist wie die Breite einer oberen Lage (50), wobei die Stufen (46) jeweilige Übergänge zwischen der unteren Lage (54) und der oberen Lage (50) bilden; undwobei die obere Lage (50) von dem isolierenden Bereich nach oben hervortritt; undwobei das ungestufte Finnenprofil der ersten Finne (12), über die Länge der ersten Finne nicht gleichförmig ist.

Description

  • Halbleiterbauteile werden in einer großen Anzahl elektronischer Geräte verwendet, wie zum Beispiel in Computern, in Mobiltelefonen und anderen. Halbleiterbauteile umfassen integrierte Schaltkreise, die auf Halbleiterwafern gebildet werden, indem viele Arten dünner Materialschichten auf den Halbleiterwafern abgeschieden werden und die dünnen Materialschichten strukturiert werden, um integrierte Schaltkreise zu bilden. Integrierte Schaltkreise beinhalten Feld-Effekt-Transistoren (FETs), wie zum Beispiel Metall-Oxid-Halbleiter (Metaloxidesemiconductor, MOS) Transistoren.
  • Es ist ein Ziel der Halbleiterindustrie die Größe einzelner FETs weiter zu reduzieren und ihre Geschwindigkeit weiter zu erhöhen. Um diese Ziele zu erreichen wurden FETs mit Graten bzw. Finnen, die auch im deutschsprachigen Fachgebrauch als „Fin FETs“ bezeichnet werden, oder Feld-Effekt-Transistoren (multiple gate FETs, MuGFETs) entwickelt. Diese Bauteile verbessern nicht nur die Flächendichte, sondern verbessern auch die Gatesteuerung des Kanals.
  • Eine SRAM-Vorrichtung in der für Pull-Down-Transistoren und Pass-Transistoren unterschiedliche Finnenprofile verwendet werden, ist aus der US 2007/0093054A1 bekannt. Eine Vorrichtung, die einen ersten FinFET mit einer einzelnen Finnen in einer ersten aktiven Region und einem zweiten FinFET mit mehreren Finnen in einer zweiter aktiven Region umfasst, ist aus der US 2007/0298599A1 bekannt. Eine Halbleitervorrichtung, bei der auf unterschiedlichen Bereichen eines Substrats unterschiedliche Finnen ausgebildet sind, ist aus der JP 2011-009296A bekannt. Die JP 2007-335821A beschreibt eine Halbleiterspeichervorrichtung, die eine Dummy-Zelle umfasst, die als Ersatz für eine Speicherzelle dient. Aus der US 2011/0260253A1 ist eine Vorrichtung bekannt, in der FinFETs über Topfbereichen unterschiedlicher Dotierung gebildet sind, um eine Schwellspan-nung eines FinFET zu verringern.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen integrierten Schaltkreis gemäß Anspruch 1, einen integrierten Schaltkreis gemäß Anspruch 6 und ein Verfahren zur Bildung eines Integrierten Schaltkreises gemäß Anspruch 11. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Figurenliste
  • Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Offenbarung und ihrer Vorteile, wird nun zusammen mit den beigefügten Zeichnungen Bezug auf die folgende Beschreibung genommen, in denen:
    • 1 einen FinFET mit einer ungestuften Finne darstellt;
    • 2 einen FinFET mit mehreren ungestuften Finnen darstellt;
    • 3 einen FinFET mit mehreren gestuften Finnen darstellt;
    • 4 ein integriertes Schaltkreisbauteil darstellt, das den FinFET aus 1 mit ungestuften Finnen und den FinFET aus 3 mit gestuften Finnen auf einem einzigen Substrat beinhaltet;
    • 5 ein integriertes Schaltkreisbauteil darstellt, das den FinFET aus 1 mit ungleichförmigen ungestuften Finnen und den FinFET aus 3 mit gestuften Finnen auf einem einzigen Substrat beinhaltet;
    • 6-7 anhand eines Beispiels darstellen, wie eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises, der den ersten FinFET aus 1 mit ungestuften ersten Finnen und den dritten FinFET aus 3 mit gestuften Finnen beinhaltet, ausgeführt werden kann, um eine Elementarzelle eines SRAM zu bilden;
    • 8-9 anhand eines anderen Beispiels darstellen, wie eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises, der den ersten FinFET aus 1 mit ungestuften ersten Finnen und den dritten FinFET aus 3 mit gestuften Finnen beinhaltet, ausgeführt werden kann, um eine Elementarzelle eines SRAM zu bilden;
    • 10-11 anhand eines anderen Beispieles darstellen, wie eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises, der den ersten FinFET aus 1 mit ungestuftenersten Finnen und den dritten FinFET aus 3 mit gestuften Finnen beinhaltet, ausgeführt werden kann, um eine Elementarzelle eines SRAM zu bilden;
    • 12-14 eine Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises darstellen, der den ersten FinFET aus 1 mit ungestuften ersten Finnen und den dritten FinFETaus 3 mit gestuften Finnen beinhaltet, und der EpiProfile für diese Bauteile beinhaltet;
    • 15-17 ein Back-End-Of-Line (BEOL) Schaltschema darstellen, das für die Ausführungsform der SRAM Elementarzelle verwendet werden kann; und
    • 18a-18f ein Verfahren zur Bildung einer Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises schematisch darstellen, wobei die Ausführungsform des integrierten Schaltkreises den ersten FinFET aus 1 mit ungestuften Finnen und den dritten FinFET aus 3 mit gestuften Finnen auf dem Substrat umfasst.
  • Einander entsprechende Ziffern und Symbole in unterschiedlichen Figuren beziehen sich im Allgemeinen auf einander entsprechende Teile, sofern es nicht anders angegeben wird. Die Figuren sind gezeichnet, um die relevanten Einzelheiten der verschiedenartigen Ausführungsformen deutlich zu veranschaulichen, und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Herstellung und Verwendung der vorliegenden Ausführungsformen wird im Folgenden ausführlich erläutert. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Offenbarung viele anwendbare erfinderische Konzepte zur Verfügung stellt, die in einer großen Vielfalt konkreter Zusammenhänge ausgeführt werden können. Die konkreteren erläuterten Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft für konkretere Arten, die Ausführungsformen der Offenbarung herzustellen und diese zu verwenden, und beschränken nicht den Umfang der Offenbarung.
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Ausführungsformen in einem konkreteren Zusammenhang, nämlich auf zwei Finnen-Feld-Effekt-Transistoren (FinFETs), die von einem einzigen Substrat getragen werden, die jedoch Finnen bzw. Grate mit unterschiedlichen Finnenprofilen bzw. Gratprofilen besitzen. Auch wenn im Folgenden der Begriff „Finne“ verwendet wird, ist zu beachten, dass stattdessen auch der Begriff „Grat“ verwendet werden kann. Zudem können die Ausführungsformen der Offenbarung auf eine Vielfalt von Halbleiterbauteilen angewendet werden. Nachstehend werden verschiedenartige Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • 1 veranschaulicht einen ersten FinFET 10. Das erste FinFET-Bauteil 10 beinhaltet eine erste Finne 12, die von einem unter ihr liegenden Substrat 14 nach oben hervortritt und innerhalb einer Oxidschicht 16 oder eines geeigneten isolierenden Bereiches (z. B. eines Bereiches aus einer flachen Grabenisolation („shallow trench isolation (STI)“)), eingebettet ist. Zusätzlich umfasst das erste FinFET-Bauteil 10 auch eine Gate-Elektroden-Struktur 18, die über der ersten Finne 12 zwischen Source/Drain-Bereichen 20 gebildet ist. Wie gezeigt, ist das Finnenprofil 22 (d. h. der Außenbereich) der ersten Finne 12 im Allgemeinen von oben nach unten gleichförmig. Mit anderen Worten: Gegenüberliegende Seitenwände der ersten Finne 22 beinhalten keine Stufe oder Schulter. Die erste Finne 12 wird in der vorliegenden Offenbarung als solche bezeichnet, die ein ungestuftes Finnenprofil aufweist.
  • In 2 ist ein zweiter FinFET 24 dargestellt. Der zweite FinFET 24 beinhaltet mehrere zweite Finnen 26, die von einem unter ihnen liegenden Substrat 28 nach oben hervortreten und innerhalb einer Oxidschicht 30 oder eines geeigneten isolierenden Bereiches (z. B. eines Bereiches aus einer flachen Grabenisolation (STI)) eingebettet sind. Auch wenn nicht abgebildet, beinhaltet das zweite FinFET-Bauteil 24 auch eine oder mehrere Gate-Elektroden-Strukturen, die über den zweiten Finnen 26 zwischen den Source/Drain-Bereichen gebildet sind. Wie gezeigt ist, hat jede der zweiten Finnen 26 ein Finnenprofil 32, das auf keiner der beiden Seiten der Finne 26 eine Stufe oder eine Schulter aufweist. Mit anderen Worten beinhalten die Seitenwände der zweiten Finnen 26 keine Stufe und keine Schulter. In der vorliegenden Offenbarung werden die zweiten Finnen 26 als solche bezeichnet, die ein ungestuftes Finnenprofil aufweisen.
  • In 3 ist ein dritter FinFET 34 dargestellt. Der dritte FinFET 34 beinhaltet dritte Finnen 36, die von einem unter ihnen liegenden Substrat 38 nach oben hervortreten und innerhalb einer Oxidschicht 40 oder eines geeigneten isolierenden Bereiches (z. B. eines Bereiches einer flachen Grabenisolation (STI)) eingebettet sind. Der dritte FinFET 34 beinhaltet weiterhin Gate-Elektroden-Strukturen 42, die über den dritten Finnen 36 zwischen Source/Drain-Bereichen (nicht gezeigt) gebildet sind. Wie gezeigt, ist das Finnenprofil 44 der dritten Finnen 36 von oben nach unten nicht gleichförmig. Mit anderen Worten beinhalten Gegenüberliegende Seitenwende der dritten Finnen 36 jeweils eine Stufe oder eine Schulter 46. Die dritten Finnen 36 werden in der vorliegenden Offenbarung als solche bezeichnet, die ein gestuftes Finnenprofil aufweisen.
  • Wie in 3 gezeigt, ist die Breite 48 einer oberen Lage 50 („tier“) (d. h. eines ersten Teilabschnitts(„stage“)) einer der dritten Finnen 36 kleiner als die Breite 52 einer unteren Lage 54 (d. h., eines zweiten Teilabschnittes). Es ist zu beachten, dass die obere Lage 50 und die untere Lage 54 ineinander übergehen oder an der Schulter 46 einen Übergang aufweisen. Erfindungsgemäß ist die Breite 52 der unteren Lage 54 der dritten Finnen 36 mindestens zweimal so groß wie die Breite 48 der oberen Lagen 50. In einer Ausführungsform ist die Höhe 56 der oberen Lagen 50 kleiner als etwa 50 Nanometer (50 nm).
  • Wie in 3 gezeigt ist, können einige der dritten Finnen 36 über einem P-Topf 58 angebracht sein, der in dem Substrat 38 gebildet ist, wohingegen andere dritte Finnen 36 über einem N-Topf 60 angeordnet sind. Es ist zu beachten, dass - abhängig von der Dotierung von zum Beispiel den ersten, den zweiten und den dritten FinFETs 10, 24, 34 - auch andere Topfanordnungen vorgesehen sind.
  • In 4 zeigt einen integrierten Schaltkreis 62. Der integrierte Schaltkreis 62 beinhaltet einen FinFET mit ungestuften Finnen (z. B. entweder FinFET 10 aus 1 oder FinFET 24 aus 2) und einen weiteren FinFET mit gestuften Finnen (zum Beispiel FinFET 34 aus 3) auf einem einzigen Substrat 64 (das in 4 in zwei Abschnitten gezeigt ist). Zur Veranschaulichung wurde zu 4 ein FinFET, hinzugefügt, der dem FinFET 10 aus 1 ähnelt. Dennoch ist zu beachten, dass in einer anderen Ausführungsform der FinFET 10 aus 1 durch einen FinFET ersetzt werden kann, der den FinFET 24 aus 2 ähnelt.
  • Wie im Folgenden genauer erläutert wird, gestattet es die Anordnung des integrierten Schaltkreises 62, in dem sowohl FinFETs mit gestuften als auch mit ungestuften Finnen verwendet werden, dass sowohl Schaltkreise mit einer hohen Dichte (z. B. eine statische Random-Access-Memory (SRAM) Zelle, eine dynamische Random-Access-Memory (DRAM) Zelle, eine Fresh-Zelle oder ein SRAM Pull-Up-Transistor) als auch geschwindigkeitskritische Schaltkreise (z. B. ein logisches Bauteil, ein SRAM Pull-Down-Transistor, ein SRAM Pass-Gate-Transistor) auf einem gemeinsamen Substrat 64 gebildet werden. Als solcher bietet der integrierte Schaltkreis 62 aus 4 sowohl eine Optimierung der Fläche als auch eine Optimierung der Bauteilleistung.
  • Das integrierte Schaltkreisbauteil aus 4 beinhaltet sowohl den ersten FinFET 10 ( 1) als auch den dritten FinFET 34 (3) auf demselben Substrat 68. Daher beinhaltet der integrierte Schaltkreis 62 mehrere erste Finnen 12, deren Finnenprofile 22 ungestuft sind, und mehrere dritte Finnen, deren Finnenprofile 44 gestuft sind. Wie gezeigt, ist jede der ersten Finnen 12 und der dritten Finnen 36 teilweise in STI-Bereiche 66 eingebettet, von einer Gate-Elektroden-Struktur 68 bedeckt und beinhaltet einen Kanalbereich 70. Zusätzlich sind in den ersten Finnen 12 und den dritten Finnen 36 Topfbereiche 72 gebildet.
  • Weiterhin können in einer Ausführungsform die ersten, die zweiten und die dritten FinFETs 10, 24, 34 entweder P-leitende oder N-leitende MOSFET Bauteile sein. In einer Ausführungsform sind sowohl die ersten als auch die zweiten FinFETs 10, 24 und der dritte FinFET 34 P-leitende MOSFETs. In einer Ausführungsform können die Source/Drain-Bereiche der ersten, der zweiten und der dritten FinFET 10, 24, 34 aus Silizium (Si), Germanium (Ge), Silizium-germanium (SiGe), Silizium-Germanium-Kohlenstoff (SiGeC) oder aus einer Kombination daraus gebildet sein.
  • Erfindungsgemäß haben die ersten Finnen 12 in 4 eine Breite 74, die von oben nach unten zunimmt. Mit anderen Worten verjüngt sich die Breite 74 weg von dem Substrat 64 oder verringert sich mit dem Vorstrecken der ersten Finnen 12 weg von dem Substrat 64.
  • Wie in 4 gezeigt ist, sind in einer Ausführungsform die unteren Lagen 54 von einigen dritten Finnen 36 (die durch gestrichelte Linien unterschieden sind) zusammengeführt bzw. sie gehen ineinander über. Dennoch beinhaltet jede der dritten Finnen 36 an einem Übergang von der oberen Lage 50 zu der unteren Lage 54 weiterhin eine Stufe oder eine Schulter 46. Die Gesamtbreite 78 der zusammengeführten unteren Lagen 54 beträgt zwischen etwa 30 nm und etwa 5000 nm wohingegen die Breite 80 der oberen Lagen 50 zwischen etwa 3 nm und etwa 20 nm beträgt.
  • In der 5 ist das Finnenprofil 22 der ersten Finne 12 nicht gleichförmig über die Länge 76. Tatsächlich, wie in 5 gezeigt ist, beträgt der Profilwinkel, der durch die untere Finnenfläche und die linke Seitenwand der Finne gebildet wird, etwa fünfundsiebzig Grad und der Profilwinkel der durch die obere Finnenfläche und die linke Seitenwand der Finne gebildet wird, etwa neunzig Grad. Ein Profilwinkel in einem zentralen Abschnitt 82 der ersten Finne 12 in 5 beträgt etwa vierundachtzig Grad. Trotz der verschiedenen Winkel weist das Finnenprofil aus 5 von oben nach unten einen glatten Übergang auf, sodass die ersten Finnen 12 als ungestuft betrachtet werden. Mit anderen Worten beinhalten die ersten Finnen 12 keine Stufe oder Schulter. Gemäß 5 kann sich die Breite 84 der unteren Lage 54 der zusammengeführten Finnen 36 im Verlauf der dritten Finnen 36 auf das Substrat 64 vergrößern.
  • In den 6-7 wird ein Beispiel dafür angegeben, wie eine Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises 86, die den ersten FinFET 10 mit ungestuften ersten Finnen 12 und den dritten FinFET 34 mit gestuften Finnen 36 umfasst, aufgebaut sein kann, um eine Elementarzelle 88 eines SRAMs zu bilden. Wie gezeigt ist, bilden die ersten ungestuften Finnen 12 des ersten FinFETs 10, die über einem N-Topf 60 im Substrat 64 angeordnet sind, Pull-Up-Transistoren (PU-1, PU-2). Zusätzlich bilden die gestuften dritten Finnen 36 des dritten FinFETs 34, die über einem P-Topf 58 im Substrat 64 angeordnet sind, Pull-Down- und Pass-Gate-Transistoren (PD-1, PD-2, PG-1, PG-2). In der Ausführungsform ist eine der ersten Finnen 12 eine Dummy-Finne.
  • In den 8-9 wird ein weiteres Beispiel dafür angegeben, wie eine Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises 90, die den ersten FinFET 10 mit ungestuften ersten Finnen 12 und den dritten FinFET 34 mit gestuften Finnen 36 umfasst, aufgebaut sein kann, um eine Elementarzelle 92 eines SRAM zu bilden. Wie gezeigt ist, bilden die ungestuften ersten Finnen 12 des ersten FinFETs 10, die über einem N-Topf 60 im Substrat 64 angeordnet sind, Pull-Up-Transistoren (PU-1, PU-2). Zusätzlich bilden die gestuften dritten Finnen 36 des dritten FinFETs 34, die zusammengefügt sind und über einem P-Topf 58 im Substrat 64 angeordnet sind, Pull-Down- und Pass-Gate-Transistoren (PD-1, PD-2, PG-1, PG-2). In dieser Ausführungsform ist eine der ersten Finnen 12 eine Dummy-Finne.
  • In den 10-11 wird ein Beispiel dafür angegeben, wie eine Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises 94, die den ersten FinFET 10 mit ungestuften ersten Finnen 12 und den dritten FinFET 34 mit gestuften Finnen 36 umfasst, aufgebaut sein kann, um eine Elementarzelle 96 eines SRAM zu bilden. Der integrierte Schaltkreis 92 der 10-11 ähnelt den integrierten Schaltkreisen 86, 90 aus den 8-9 mit der Ausnahme, dass eine der gestuften Finnen 36, die den Pass-Gate-Transistor (PG-1) bildet, wie in 10 gezeigt ist, in der Nähe der BL-Node abgeschnitten ist. Als solche erstreckt sich die abgeschnittene, gestufte Finne 36 bei PG-1 nicht durch die Gate-Elektrode. Da die abgeschnittene gestufte Finne 36 kürzer ist, kann das Ionenverhältnis der Elementarzelle 96 eine verbesserte Stabilität aufweisen. In der Ausführungsform ist eine der ersten Finnen 12 eine Dummy-Finne.
  • In den 12-14 ist eine Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises 98 dargestellt, der den ersten FinFET 10 mit ungestuften ersten Finnen 12 und den dritten FinFET 34 mit gestuften Finnen 36 beinhaltet. Wie in 14 gezeigt ist, können die Source/Drain-Bereiche 100 über Kanalbereichen 102 des ersten FinFETs 10 im Vergleich zu den Source/Drain-Bereichen 104 über den Kanalbereichen 106 des dritten FinFETs 34 ein kleineres Profil aufweisen. Man kann erkennen, dass in den ersten, in den zweiten und in den dritten FinFET-Bauteilen 10, 24, 34 verschiedene Profile mit vielfältigen verschiedenen Formen und Größen verwendet werden können.
  • Gemäß 15 kann in einer Ausführungsform eine Back-End-Of-Line(BEOL)-Schaltanordnung 108 für die SRAM-Elementarzellen, wie die vorliegend offenbarten Elementarzellen 88, 92, 96, verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform kann eine Back-End-Of-Line(BEOL)-Schaltanordnung 110, wie sie in 16 gezeigt ist, oder eine Back-End-Of-Line(BEOL)-Schaltanordnung 112, wie sie in 17 gezeigt ist, verwendet werden.
  • In den 18a - 18f, auf die nun gemeinsam Bezug genommen wird, ist ein Verfahren zur Bildung einer Ausführungsform eines integrierten Schaltkreises schematisch dargestellt, wobei der integrierte Schaltkreis den ersten FinFET mit ungestuften Finnen und den dritten FinFET mit gestuften Finnen auf dem gemeinsamen Substrat aufweist. In 18a werden Fotoresist bzw. Fotolack 114 auf Hartmaskenschichten 116 aufgebracht, die über einem Substrat 118 angeordnet sind, und eine Hartmaskenätzung durchgeführt, um die Hartmaskenschichten zu strukturieren. In 18b wurde der Fotolack 114 entfernt, sodass Abschnitte der Hartmaskenschicht 116 zurück bleiben. Anschließend wird in 18c eine Flächenätzung vorgenommen, um die Finnen 120 abschnittsweise zu definieren. In 18d wurde ein zweiter Fotolack 122 über die abschnittsweise gebildeten Finnen 120 und über einen Bereich des Substrates 118 aufgebracht. Anschließend wird eine Siliziumätzung am Substrat 118 durchgeführt, um die STI-Bereiche 124 zu definieren, um die Finnenprofile weiter zu definieren und um die nicht verwendeten Finnen, die Dummy-Finnen oder die nicht verwendeten Transistoren zu entfernen. In 18e wird ein dritter Fotolack 126 über Strukturabschnitten gebildet, um die gestuften Finnen zu schützen, und eine weitere Ätzung vorgenommen, um die ungestuften Finnen zu erzeugen. In einem nächsten Schritt werden, wie in 18f gezeigt ist, die STI-Bereiche 124 gefüllt, zum Beispiel mit einem Oxid, und die übrigen Abschnitte der Hartmaskenschichten 116 werden entfernt, sodass auf dem gemeinsamen Substrat ein integrierter Schaltkreis mit einem ersten FinFET 10 mit ungestuften Finnen und mit einem dritten FinFET 34 mit gestuften Finnen zurück bleibt.

Claims (12)

  1. Integrierter Schaltkreis, der folgendes umfasst: Ein Substrat (64); einen isolierenden Bereich (40) über dem Substrat (64); ein erstes FinFET-Bauteil (10), das von dem Substrat (64) getragen wird, wobei das erste FinFET-Bauteil eine erste Finne (12) mit einem ungestuften Finnenprofil aufweist, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, wobei die erste Finne (12) in einem Pull-Up-Transistor (PU-1, PU-2) einer statischen Random-Access-Memory Zelle (88, 92, 96) enthalten ist; und ein zweites FinFET-Bauteil, das von dem Substrat (64) getragen wird, wobei das zweite FinFET-Bauteil (34) eine zweite Finne (36) mit einem gestuften Finnenprofil (44) aufweist, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, wobei die zweite Finne (36) mit dem gestuften Finnenprofil (44) in einem Pull-Down-Transistor (PD-1, PD-2) und in einem Pass-Gate-Transistor (PG-1, PG-2) der statischen Random-Access-Memory-Zelle enthalten ist, wobei das gestufte Finnenprofil (44) dadurch gebildet ist, dass gegenüberliegende Seitenwände der zweiten Finne (36) jeweils eine Stufe (46) aufweisen, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist; wobei die Breite (52) einer unteren Lage (54) der zweiten Finne (36) mit gestuftem Finnenprofil mindestens zweimal so breit ist wie die Breite einer oberen Lage (50), wobei die Stufen (46) jeweilige Übergänge zwischen der unteren Lage (54) und der oberen Lage (50) bilden; und wobei die obere Lage (50) von dem isolierenden Bereich nach oben hervortritt; und wobei das ungestufte Finnenprofil der ersten Finne (12), über die Länge der ersten Finne nicht gleichförmig ist.
  2. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei die zweite Finne (36) eine von mehreren zweiten Finnen des zweiten FinFET-Bauteils (34) ist, welche die gestuften Finnenprofile aufweisen.
  3. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste FinFET-Bauteil (10) einen P-leitenden Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor umfasst, der als Pull-Up-Transistor in einem ersten statischen Random-Access-Memory enthalten ist, und wobei das zweite FinFET-Bauteil (34) einen N-leitenden Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor umfasst, der als Pull-Down-Transistor oder als Pass-Gate-Transistor in einem zweiten statischen Random-Access-Memory enthalten ist.
  4. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste FinFET-Bauteil (10) ein Feld-Effekt-Transistor mit mehreren Gates ist, der mehrere erste Finnen mit dem ungestuften Finnenprofil aufweist.
  5. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Höhe (56) der oberen Lage (50) kleiner als 50 nm ist.
  6. Integrierter Schaltkreis, der folgendes umfasst: Ein Substrat (64); einen isolierenden Bereich (40) über dem Substrat (64); ein erstes FinFET-Bauteil (10), das von dem Substrat getragen wird, wobei das erste FinFET-Bauteil eine erste Finne (12) aufweist, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, sich zwischen Source- und Drain-Bereichen erstreckt und die unter einer ersten Gate-Elektrode (68) angeordnet ist, und wobei die erste Finne ein ungestuftes Finnenprofil umfasst und in einem Pull-Up-Transistor einer statischen Random-Access-Memory Zelle (88, 92, 96) enthalten ist; und ein zweites FinFET-Bauteil (34), das von dem Substrat getragen wird, wobei das zweite FinFET-Bauteil eine zweite Finne (36) mit einem gestuften Finnenprofil (44) aufweist, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, sich zwischen Source- und Drain-Bereichen erstreckt und die unter einer zweiten Gate-Elektrode (68) angeordnet ist, wobei die zweite Finne mit dem gestuften Finnenprofil (44) in einem Pull-Down-Transistor und in einem Pass-Gate-Transistor der statischen Random-Access-Memory Zelle enthalten ist, wobei das gestufte Finnenprofil (44) dadurch gebildet ist, dass gegenüberliegende Seitenwände der zweiten Finne (36) jeweils eine Stufe (46) aufweisen, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist; wobei die zweite Finne (36) mit dem gestuften Finnenprofil eine obere Lage (50) und eine untere Lage (54) aufweist, wobei die Breite (52) der unteren Lage mindestens zweimal so breit ist wie die Breite (48) der oberen Lage; und wobei die Stufen (46) jeweilige Übergänge zwischen der unteren Lage (54) und der oberen Lage (50) bilden, und wobei die obere Lage (50) teilweise in der zweiten Gate-Elektrode (68) eingebettet ist; und wobei das ungestufte Finnenprofil der ersten Finne (12) über die Länge der ersten Finne nicht gleichförmig ist.
  7. Integrierter Schaltkreis Anspruch 6, wobei die Höhe (56) der oberen Lage (50) der zweiten Finne kleiner als etwa 50 Nanometer ist.
  8. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das erste FinFET-Bauteil (10) über einem ersten Topf mit einer ersten Dotierung gebildet ist und das zweite FinFET-Bauteil (34) über einem zweiten Topf mit einer zweiten Dotierung gebildet ist, wobei sich die zweite Dotierung und die erste Dotierung unterscheiden.
  9. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das erste FinFET-Bauteil (10) eine Dummy-Finne umfasst, die sich zwischen den Source- und Drain-Bereichen erstreckt und die unter der ersten Gate-Elektrode angeordnet ist.
  10. Integrierter Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der isolierende Bereich (40) ein STI-Bereich ist.
  11. Verfahren zur Bildung eines Integrierten Schaltkreises (86, 90, 94), das die folgenden Schritte umfasst: Bilden eines ersten FinFET-Bauteils (10) über einem Substrat (64), wobei das erste FinFET-Bauteil eine erste Finne (12) mit einem ungestuften Finnenprofil aufweist, die in einem über dem Substrat (64) ausgebildeten isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, wobei das ungestufte Finnenprofil der ersten Finne (12) über die Länge der ersten Finne nicht gleichförmig ist; Bilden eines Pull-Up-Transistors einer statischen Random-Access-Memory Zelle (88, 92, 96), der die erste Finne (12) enthält; und Bilden eines zweiten FinFET-Bauteils (34) über dem Substrat (64), wobei das zweite FinFET-Bauteil eine zweite Finne (36) mit einem gestuften Finnenprofil (44) aufweist, die in einem über dem Substrat (64) ausgebildeten isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, wobei das gestufte Finnenprofil (44) dadurch gebildet ist, dass gegenüberliegende Seitenwände der zweiten Finne (36) jeweils eine Stufe (46) aufweisen, die in dem isolierenden Bereich (40) eingebettet ist, Bilden eines Pull-Down-Transistors und eines Pass-Gate-Transistors der statischen Random-Access-Memory Zelle, wobei der Pull-Down-Transistor und der Pass-Gate-Transistor jeweils einen Teil der zweiten Finne (36) enthalten; wobei das Verfahren das Bilden einer ersten Gate-Elektrode (68) über der ersten Finne und einer zweiten Gate-Elektrode (68) über der zweiten Finne umfasst, wobei die zweite Finne (36) mit dem gestuften Finnenprofil eine obere Lage (50) und eine untere Lage (54) aufweist, wobei die Stufen (46) jeweilige Übergänge zwischen der unteren Lage (54) und der oberen Lage (50) bilden, und wobei die obere Lage (50) teilweise in der zweiten Gate-Elektrode (68) eingebettet ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das das Bilden eines Source- und eines Drain-Bereiches umfasst, wobei der Source- und der Drain-Bereich in der Nähe eines Endes der ersten bzw. der zweiten Finne (12 bzw. 36) gebildet werden und wobei die Enden einander gegenüberstehen.
DE102013105074.3A 2012-06-29 2013-05-17 Integrierter Schaltkreis, der FinFETs mit verschiedenen Finnenprofilen umfasst Active DE102013105074B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/537,770 US9583398B2 (en) 2012-06-29 2012-06-29 Integrated circuit having FinFETS with different fin profiles
US13/537,770 2012-06-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013105074A1 DE102013105074A1 (de) 2014-01-02
DE102013105074B4 true DE102013105074B4 (de) 2022-11-10

Family

ID=49754248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013105074.3A Active DE102013105074B4 (de) 2012-06-29 2013-05-17 Integrierter Schaltkreis, der FinFETs mit verschiedenen Finnenprofilen umfasst

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9583398B2 (de)
KR (1) KR101393947B1 (de)
CN (1) CN103515390B (de)
DE (1) DE102013105074B4 (de)
TW (1) TWI509778B (de)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8987835B2 (en) * 2012-03-27 2015-03-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFET with a buried semiconductor material between two fins
EP2717316B1 (de) * 2012-10-05 2019-08-14 IMEC vzw Verfahren zur Herstellung verspannter Germanium-Lamellenstrukturen
US8753940B1 (en) * 2013-03-15 2014-06-17 Globalfoundries Inc. Methods of forming isolation structures and fins on a FinFET semiconductor device
US9048123B2 (en) * 2013-09-19 2015-06-02 International Business Machines Corporation Interdigitated finFETs
US9209178B2 (en) * 2013-11-25 2015-12-08 International Business Machines Corporation finFET isolation by selective cyclic etch
US9318488B2 (en) * 2014-01-06 2016-04-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor device and formation thereof
US9793268B2 (en) * 2014-01-24 2017-10-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and structure for gap filling improvement
KR102193493B1 (ko) * 2014-02-03 2020-12-21 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
WO2015157501A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Alphabet Energy, Inc. Ultra-long silicon nanostructures, and methods of forming and transferring the same
US9941406B2 (en) 2014-08-05 2018-04-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFETs with source/drain cladding
US9324619B2 (en) 2014-08-25 2016-04-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same
US9299706B1 (en) * 2014-09-25 2016-03-29 International Business Machines Corporation Single source/drain epitaxy for co-integrating nFET semiconductor fins and pFET semiconductor fins
KR102284888B1 (ko) 2015-01-15 2021-08-02 삼성전자주식회사 반도체 장치
KR102352155B1 (ko) * 2015-04-02 2022-01-17 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 그 제조방법
CN106158748B (zh) 2015-04-07 2022-01-18 联华电子股份有限公司 半导体元件及其制作方法
KR102310076B1 (ko) 2015-04-23 2021-10-08 삼성전자주식회사 비대칭 소스/드레인 포함하는 반도체 소자
KR102389813B1 (ko) 2015-05-19 2022-04-22 삼성전자주식회사 반도체 소자
US9318392B1 (en) 2015-06-18 2016-04-19 International Business Machines Corporation Method to form SOI fins on a bulk substrate with suspended anchoring
KR102372001B1 (ko) * 2015-06-24 2022-03-08 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치
TWI647764B (zh) * 2015-07-01 2019-01-11 聯華電子股份有限公司 半導體元件及其製作方法
CN106601683B (zh) * 2015-10-15 2019-09-27 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件及其制备方法、电子装置
US9735164B2 (en) * 2015-10-15 2017-08-15 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Low power embedded one-time programmable (OTP) structures
KR102432464B1 (ko) 2015-11-18 2022-08-16 삼성전자주식회사 FinFET과 상기 FinFET의 핀 생성 방법
US9786505B2 (en) * 2015-12-30 2017-10-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. FinFET device using dummy fins for smooth profiling
WO2017113266A1 (zh) * 2015-12-31 2017-07-06 上海凯世通半导体有限公司 FinFET的掺杂方法
US10050043B2 (en) * 2016-01-29 2018-08-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Static random access memory (SRAM) using FinFETs with varying widths of fin structures
KR102637621B1 (ko) 2016-05-25 2024-02-20 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조 방법
US10297555B2 (en) * 2016-07-29 2019-05-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Integrated circuit structure having crown-shaped semiconductor strips and recesses in the substrate from etched dummy fins
US10355110B2 (en) * 2016-08-02 2019-07-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFET and method of forming same
US10032877B2 (en) * 2016-08-02 2018-07-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFET and method of forming same
US10217741B2 (en) * 2016-08-03 2019-02-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fin structure and method of forming same through two-step etching processes
CN107706111B (zh) * 2016-08-09 2020-07-10 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体器件的形成方法
US11088033B2 (en) * 2016-09-08 2021-08-10 International Business Machines Corporation Low resistance source-drain contacts using high temperature silicides
KR102330087B1 (ko) * 2017-04-03 2021-11-22 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 이의 제조 방법
US10074732B1 (en) 2017-06-14 2018-09-11 Globalfoundries Inc. Methods of forming short channel and long channel finFET devices so as to adjust threshold voltages
CN111785721B (zh) * 2017-06-27 2023-06-06 联华电子股份有限公司 静态随机存取存储器单元阵列
US10658490B2 (en) 2017-07-28 2020-05-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Structure and formation method of isolation feature of semiconductor device structure
US10276720B2 (en) * 2017-08-31 2019-04-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for forming fin field effect transistor (FINFET) device structure
US10325811B2 (en) * 2017-10-26 2019-06-18 Globalfoundries Inc. Field-effect transistors with fins having independently-dimensioned sections
US10529712B2 (en) * 2017-11-07 2020-01-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device
CN109994471B (zh) * 2017-12-29 2020-12-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体器件及其形成方法
CN109994548B (zh) * 2017-12-29 2021-12-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法
US11404423B2 (en) * 2018-04-19 2022-08-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Fin-based strap cell structure for improving memory performance
US10475791B1 (en) * 2018-05-31 2019-11-12 Globalfoundries Inc. Transistor fins with different thickness gate dielectric
US11177256B2 (en) * 2018-06-28 2021-11-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Odd-fin height cell regions, semiconductor device having the same, and method of generating a layout diagram corresponding to the same
US10964684B2 (en) * 2018-06-29 2021-03-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Multiple fin height integrated circuit
CN110690218B (zh) * 2018-07-05 2022-07-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体器件及其形成方法
CN111129142B (zh) * 2018-11-01 2023-06-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体器件及其形成方法
US11264268B2 (en) * 2018-11-29 2022-03-01 Taiwan Semiconductor Mtaiwananufacturing Co., Ltd. FinFET circuit devices with well isolation
US10879125B2 (en) * 2018-12-27 2020-12-29 Nanya Technology Corporation FinFET structure and method of manufacturing the same
KR102582074B1 (ko) 2018-12-28 2023-09-21 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
CN113555361A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法
US11302567B2 (en) * 2020-06-30 2022-04-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Shallow trench isolation forming method and structures resulting therefrom

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070093054A1 (en) 2005-10-25 2007-04-26 Min Byoung W Multiple device types including an inverted-T channel transistor and method therefor
JP2007335821A (ja) 2006-06-19 2007-12-27 Ricoh Co Ltd 半導体記憶装置
US20070298599A1 (en) 2006-06-08 2007-12-27 Se-Myeong Jang Method for fabricating multiple FETs of different types
JP2011009296A (ja) 2009-06-23 2011-01-13 Panasonic Corp 半導体装置及びその製造方法
US20110260253A1 (en) 2007-05-15 2011-10-27 Satoshi Inaba Semiconductor device

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7378710B2 (en) * 2002-12-19 2008-05-27 International Business Machines Corporation FinFET SRAM cell using inverted FinFET thin film transistors
US6909147B2 (en) * 2003-05-05 2005-06-21 International Business Machines Corporation Multi-height FinFETS
US6960517B2 (en) * 2003-06-30 2005-11-01 Intel Corporation N-gate transistor
KR100496891B1 (ko) * 2003-08-14 2005-06-23 삼성전자주식회사 핀 전계효과 트랜지스터를 위한 실리콘 핀 및 그 제조 방법
US7211864B2 (en) * 2003-09-15 2007-05-01 Seliskar John J Fully-depleted castellated gate MOSFET device and method of manufacture thereof
KR100555518B1 (ko) * 2003-09-16 2006-03-03 삼성전자주식회사 이중 게이트 전계 효과 트랜지스터 및 그 제조방법
JP2005116969A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100518602B1 (ko) * 2003-12-03 2005-10-04 삼성전자주식회사 돌출된 형태의 채널을 갖는 모스 트랜지스터 및 그 제조방법
US7098477B2 (en) * 2004-04-23 2006-08-29 International Business Machines Corporation Structure and method of manufacturing a finFET device having stacked fins
WO2006006438A1 (ja) * 2004-07-12 2006-01-19 Nec Corporation 半導体装置及びその製造方法
US7071064B2 (en) * 2004-09-23 2006-07-04 Intel Corporation U-gate transistors and methods of fabrication
US6949768B1 (en) 2004-10-18 2005-09-27 International Business Machines Corporation Planar substrate devices integrated with finfets and method of manufacture
KR100612419B1 (ko) 2004-10-19 2006-08-16 삼성전자주식회사 핀 트랜지스터 및 평판 트랜지스터를 갖는 반도체 소자 및그 형성 방법
KR100645053B1 (ko) * 2004-12-28 2006-11-10 삼성전자주식회사 증가된 활성영역 폭을 가지는 반도체 소자 및 그 제조 방법
KR100696197B1 (ko) * 2005-09-27 2007-03-20 한국전자통신연구원 실리콘 기판을 이용한 다중 게이트 모스 트랜지스터 및 그제조 방법
KR100675288B1 (ko) * 2005-11-04 2007-01-29 삼성전자주식회사 다중 채널 트랜지스터들을 갖는 반도체 소자의 제조방법들및 그에 의해 제조된 반도체 소자들
KR100675290B1 (ko) * 2005-11-24 2007-01-29 삼성전자주식회사 다중채널 전계효과트랜지스터 및 핀 전계효과트랜지스터를갖는 반도체소자의 제조방법 및 관련된 소자
US7754560B2 (en) * 2006-01-10 2010-07-13 Freescale Semiconductor, Inc. Integrated circuit using FinFETs and having a static random access memory (SRAM)
US7723805B2 (en) * 2006-01-10 2010-05-25 Freescale Semiconductor, Inc. Electronic device including a fin-type transistor structure and a process for forming the electronic device
DE102006001680B3 (de) * 2006-01-12 2007-08-09 Infineon Technologies Ag Herstellungsverfahren für eine FinFET-Transistoranordnung und entsprechende FinFET-Transistoranordnung
US7678648B2 (en) * 2006-07-14 2010-03-16 Micron Technology, Inc. Subresolution silicon features and methods for forming the same
US7880232B2 (en) * 2006-11-01 2011-02-01 Micron Technology, Inc. Processes and apparatus having a semiconductor fin
US20080157225A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Suman Datta SRAM and logic transistors with variable height multi-gate transistor architecture
US8174073B2 (en) * 2007-05-30 2012-05-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Integrated circuit structures with multiple FinFETs
US7737501B2 (en) * 2007-07-11 2010-06-15 International Business Machines Corporation FinFET SRAM with asymmetric gate and method of manufacture thereof
JP2009130210A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Toshiba Corp 半導体装置
US8288756B2 (en) * 2007-11-30 2012-10-16 Advanced Micro Devices, Inc. Hetero-structured, inverted-T field effect transistor
EP2073256A1 (de) * 2007-12-20 2009-06-24 Interuniversitair Microelektronica Centrum vzw ( IMEC) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung und Halbleitervorrichtung daraus
US7994020B2 (en) * 2008-07-21 2011-08-09 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming finned semiconductor devices with trench isolation
US8058692B2 (en) * 2008-12-29 2011-11-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Multiple-gate transistors with reverse T-shaped fins
US8264032B2 (en) * 2009-09-01 2012-09-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Accumulation type FinFET, circuits and fabrication method thereof
US8110466B2 (en) * 2009-10-27 2012-02-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Cross OD FinFET patterning
CN201628899U (zh) 2009-12-01 2010-11-10 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 扩充卡固定装置
US8426923B2 (en) 2009-12-02 2013-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Multiple-gate semiconductor device and method
US8258572B2 (en) * 2009-12-07 2012-09-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. SRAM structure with FinFETs having multiple fins
US9130058B2 (en) * 2010-07-26 2015-09-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Forming crown active regions for FinFETs
US8349692B2 (en) * 2011-03-08 2013-01-08 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Channel surface technique for fabrication of FinFET devices
KR101850703B1 (ko) * 2011-05-17 2018-04-23 삼성전자 주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
US8609499B2 (en) * 2012-01-09 2013-12-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFETs and the methods for forming the same
US8603893B1 (en) * 2012-05-17 2013-12-10 GlobalFoundries, Inc. Methods for fabricating FinFET integrated circuits on bulk semiconductor substrates

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070093054A1 (en) 2005-10-25 2007-04-26 Min Byoung W Multiple device types including an inverted-T channel transistor and method therefor
US20070298599A1 (en) 2006-06-08 2007-12-27 Se-Myeong Jang Method for fabricating multiple FETs of different types
JP2007335821A (ja) 2006-06-19 2007-12-27 Ricoh Co Ltd 半導体記憶装置
US20110260253A1 (en) 2007-05-15 2011-10-27 Satoshi Inaba Semiconductor device
JP2011009296A (ja) 2009-06-23 2011-01-13 Panasonic Corp 半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10340270B2 (en) 2019-07-02
KR101393947B1 (ko) 2014-05-12
TW201401488A (zh) 2014-01-01
TWI509778B (zh) 2015-11-21
US20140001562A1 (en) 2014-01-02
CN103515390B (zh) 2016-10-05
CN103515390A (zh) 2014-01-15
DE102013105074A1 (de) 2014-01-02
US20170194323A1 (en) 2017-07-06
US9583398B2 (en) 2017-02-28
KR20140002449A (ko) 2014-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013105074B4 (de) Integrierter Schaltkreis, der FinFETs mit verschiedenen Finnenprofilen umfasst
DE102013104983B4 (de) Zellen-Layout für SRAM-FinFET-Transistoren
DE102013103057B4 (de) Halbleitervorrichtung mit FinFETs mit zweistufigen Finnen
DE102014110425B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE102016113828B4 (de) Halbleitervorrichtung
DE112004001864B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Stabilität einer 6-Transistor-CMOS-SRAM-Zelle
DE102005001134B4 (de) Knotenpunkt-Kontaktstrukturen in Halbleitervorrichtungen, insbesondere SRAM-Vorrichtungen, und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102014110957B4 (de) Statische Dual-Port-RAM-Zelle
DE102010053571B4 (de) SRAM-Struktur mit FinFETs mit mehreren Rippen
DE102013103400B4 (de) Sram-zelle, die finfets umfasst
DE102012108290B4 (de) Struktur für FinFETs sowie System von SRAM-Zellen und Speicherzelle mit einer solchen Struktur
DE102013112895B4 (de) Integrierte Nanotransistoren mit und ohne Übergang
DE102017117936A1 (de) SRAM-Zelle mit ausgeglichenem Schreibanschluss
DE69133300T2 (de) Feldeffektanordnung mit einem Kanal aus polykristallinem Silizium
DE102013100857A1 (de) Finnenstruktur für ein FinFET-Bauteil
DE102014207415A1 (de) Dicht gepackte Standardzellen für integrierte Schaltungsprodukte und Verfahren zu deren Herstellung
DE102021108583B4 (de) IC-Produkt mit einer FinFET-Vorrichtung mit einzelner aktiver Finne und eineelektrisch inaktive Struktur für Finnen zur Verringerung von Verspannung
DE19623846A1 (de) Halbleitereinrichtung
DE102008030853A1 (de) Dreidimensionaler Transistor mit einer Doppelkanal-Konfiguration
DE102010024480A1 (de) Integrierte Schaltungen und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102013202739A1 (de) SRAM-integrierte Schaltungen mit vergrabenem sattelförmigen FINFET und Verfahren zu deren Herstellung
DE102016117156A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer statischen Direktzugriffsspeichervorrichtung
DE102014223953A1 (de) FinFET Halbleitervorrichtungen, die vertiefte Source-Drain-Gebiete auf einer unteren Halbleiterschicht umfassen und Verfahren zur Herstellung dieser
DE102017115107A1 (de) Schutz vor Gate-Kontakt-Überbrückung durch verringerte Kontaktabmessungen in FinFET-SRAM
DE102020111488A1 (de) Pick-up-zellen mit niedrigem widerstand für einen sram

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0027088000

Ipc: H01L0027110000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0027110000

Ipc: H10B0010000000

R020 Patent grant now final