JP2008535258A - Construction of fully depleted and partially depleted transistors on the same chip - Google Patents
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Abstract
完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ(150)、及び、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ(152)を、単一の集積回路製造工程フローの一部として、半導体基板(104)の上に形成するための方法が開示される。本方法によって製造される半導体素子構造もまた開示される。Fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor (150) and partially-depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor (152) in a single integration As part of the circuit manufacturing process flow, a method for forming on a semiconductor substrate (104) is disclosed. A semiconductor device structure manufactured by the method is also disclosed.
Description
本発明は全体的に半導体素子に関連し、より詳細には、集積回路製造プロセスにおける、完全に空乏化された、及び、部分的に空乏化された、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)素子の製造に関連する。 The present invention relates generally to semiconductor devices, and more particularly to fully depleted and partially depleted silicon-on-insulator (SOI) devices in integrated circuit manufacturing processes. Related to manufacturing.
半導体素子の幾何学的構成(geometries)は、サイズにおいて縮小してきている。より高い性能の回路に対する要望は、高速サブ100ナノ・メーター(nm)シリコン・オン・インシュレータ(SOI)相補型メタル・オキサイド半導体(CMOS)技術の開発を牽引してきている。SOI技術において、メタル・オキサイド半導体電界効果トランジスタ(MOSFETs)は、シリコン酸化物のような絶縁材料の層を覆う(overlaying)シリコンの薄い層の上に形成される。SOIの上に形成される素子は、それらの、数多くの競争相手となる素子(counterparts)に比較して(over)、多くの利点を提供する。例えば、SOI素子は、一般的に、低減された接合キャパシタンス、殆どゼロの(little to no)逆ボディー効果(reverse body effect)、ソフト誤りへの不感性(soft-erro immunity)、完全な誘電的隔離(dielectric isolation)、及び、殆どゼロの(little to no)ラッチ・アップ(latch-up)を持つ。それゆえ、SOI技術は、高速な性能、より高い収納密度(packing density)、及び、低減された電力消費、を可能とする。 Semiconductor device geometries are shrinking in size. The demand for higher performance circuits has led to the development of high speed sub-100 nanometer (nm) silicon-on-insulator (SOI) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology. In SOI technology, metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs) are formed on a thin layer of silicon overlaying a layer of insulating material such as silicon oxide. Devices formed on SOI offer many advantages over their many competitors (counterparts). For example, SOI devices typically have reduced junction capacitance, little to no reverse body effect, soft-erro immunity, complete dielectric Has isolation and little to no latch-up. Therefore, SOI technology allows for high speed performance, higher packing density, and reduced power consumption.
2つのタイプの従来的なSOI素子が存在する。それらは、部分的に空乏化された(PD−SOI)素子、及び、完全に空乏化されたSOI(FD−SOI)素子、である。従来的なPD−SOIトランジスタ素子は、素子作動中のシリコン内の空乏層の最大幅より厚い本体厚さ(body thickness)を持つものである。その結果、作動中に、PD−SOI素子は、シリコン本体(body)の「部分的」空乏を持つ(experience)一方、FD−SOIは、シリコン本体の「完全な」空隙を持つ。従来的なPD−SOI及びFD−SOI素子は、プレーナ(planar)素子であり、従って、ウェーハの平面(plane)内に形成される。 There are two types of conventional SOI devices. They are partially depleted (PD-SOI) devices and fully depleted SOI (FD-SOI) devices. Conventional PD-SOI transistor devices have a body thickness that is greater than the maximum width of the depletion layer in silicon during device operation. As a result, in operation, PD-SOI devices have a “partial” depletion of the silicon body, while FD-SOI has a “perfect” void in the silicon body. Conventional PD-SOI and FD-SOI devices are planar devices and are therefore formed in the plane of the wafer.
PD−SOI、及び、FD−SOI素子は、それら自身の、それぞれの、利点及び欠点を持つ。例えば、PD−SOI素子は直ぐに製造可能であるが、それに関連するフローティング・ボディー効果(floating body effects)に起因する、大きな設計負荷が必要とされる。より詳細には、PD−SOI素子において、1つのソース/ドレイン領域の近傍の衝撃イオン化(impact ionization)によって生成された電荷キャリアは、トランジスタのチャンネルの下(beneath)のフローティング・ボディー内に蓄積し得る。フローティング・ボディー内に十分なキャリアが蓄積するときに、ボディー・ポテンシャルは、有効に変更される。 PD-SOI and FD-SOI devices have their own advantages and disadvantages. For example, PD-SOI devices are readily manufacturable but require a large design load due to the floating body effects associated therewith. More specifically, in PD-SOI devices, charge carriers generated by impact ionization near one source / drain region accumulate in the floating body beneath the transistor channel. obtain. When enough carriers accumulate in the floating body, the body potential is effectively changed.
フローティング・ボディー効果は、フローティング・ボディー領域内の電荷蓄積(build-up)に起因して、PD−SOI素子内で発生する。そのような、フローティング・ボディー効果は、素子の電流−電圧(I−V)曲線におけるよじれ(kinks)をもたらし得ることによって、回路の電気的性能を劣化させる。一般的に、PD−SOIのボディー・ポテンシャルは、静的、動的、又は、トランジション的な素子作動中に変動し得、PD−SOIのボディー・ポテンシャルは、温度、電圧、回路トポロジー、及び、スイッチング・ヒストリーのような多くのファクターの関数である。それ故、PD−SOI素子を用いた回路設計は、そのようなファクターを考慮せねばならず、従って、フローティング・ボディー効果が、PD−SOI技術の採用に対する大きな障壁(barrier)を呈するような、一定の回路アプリケーションが存在する。 The floating body effect occurs in the PD-SOI device due to charge build-up in the floating body region. Such floating body effects can degrade the electrical performance of the circuit by causing kinks in the current-voltage (IV) curve of the device. In general, the body potential of PD-SOI can fluctuate during static, dynamic, or transitional device operation, and the body potential of PD-SOI can be temperature, voltage, circuit topology, and It is a function of many factors such as switching history. Therefore, the circuit design using the PD-SOI element must take such factors into account, and therefore the floating body effect presents a large barrier to the adoption of PD-SOI technology. There are certain circuit applications.
SOI素子においてフローティング・ボディー効果を回避するための他の方法は、完全に空乏化されたSOI(FD−SOI)技術を採用することである。素子作動中にボディが完全に空乏化されているので、FD−SOI素子は、フローティング・ボディ効果の影響を受けない。それ故、FD−SOI技術は、フローティング・ボディー効果に関して、比較的設計フレンドリである。FD−SOI素子は、PD−SOI素子に比して、より良い接合(junction)キャパシタンス、より低いオフ状態漏れ(leakage)、より少ないソフト・エラー、より低い作動電圧、及び、より低いゲート遅延、を提供することも信じられている。 Another way to avoid the floating body effect in SOI devices is to employ fully depleted SOI (FD-SOI) technology. Since the body is completely depleted during device operation, the FD-SOI device is not affected by the floating body effect. Therefore, FD-SOI technology is relatively design friendly with respect to the floating body effect. FD-SOI devices have better junction capacitance, lower off-state leakage, less soft error, lower operating voltage, and lower gate delay compared to PD-SOI devices. It is also believed to provide.
伝統的に、FD−SOI技術においては、低ボディー・ドーピング、及び/又は、薄いボディー厚を持つ素子が用いられる。更に、ショート・チャンネル効果の良い制御のためには、素子ボディー厚は、通常、ゲート長の1/3より薄く削減される。しかし、これによって、FD−SOI技術自身の、いくつかの問題を提示する。何故なら、均一な超薄Siフィルム(超薄ボディーのFD−SOI素子の製造に対して要求されるような)を持つSOI基板を、得る、又は、製造することが困難だからであり、Siフィルム厚における不均一性が、素子特性における大きな変動をもたらし得、製造の容易性に対してネガティブに影響を与え得るからである。更に、アナログ・トランジスタ、高電圧I/Oトランジスタ、又は、同じチップ上での、高性能FD−SOIトランジスタとは異なったVtを持つトランジスタを構築することは困難である。これらのタイプのトランジスタは、PD−SOIトランジスタで、より直ぐに、構築される。 Traditionally, in FD-SOI technology, devices with low body doping and / or thin body thickness are used. Further, for good control of the short channel effect, the element body thickness is usually reduced to be less than 1/3 of the gate length. However, this presents some problems of the FD-SOI technology itself. This is because it is difficult to obtain or manufacture an SOI substrate having a uniform ultra-thin Si film (as required for the manufacture of FD-SOI devices having an ultra-thin body). This is because non-uniformity in thickness can lead to large variations in device characteristics and negatively affect manufacturing ease. Furthermore, it is difficult to build an analog transistor, a high voltage I / O transistor, or a transistor having a Vt different from a high performance FD-SOI transistor on the same chip. These types of transistors are more quickly built with PD-SOI transistors.
その結果、信頼性を持ちつつ、PD−SOIとFD−SOIトランジスタ素子の双方(ここで、回路アプリケーション要求に基づいて、いずれの素子も採用され得る)を、単一の半導体基板の上に、集積回路製造プロセスの一部として形成できることが有用となろう。 As a result, both PD-SOI and FD-SOI transistor elements (where any element can be employed based on circuit application requirements) can be implemented on a single semiconductor substrate while having reliability. It would be useful to be able to form as part of an integrated circuit manufacturing process.
本発明は、集積回路製造プロセスの一部としての、完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)、及び、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(PD−SOI)トランジスタ素子の形成に関連する。これらの異なったタイプのトランジスタの、同じ半導体基板上への形成は、異なった回路アプリケーション要求の充足を可能とする。例えば、FD−SOIトランジスタは、速度と低スレッシュホールド電圧(Vt's)が重要な場合に使用され得る。同様に、PD−SOIトランジスタは、低オフ電流が重要な場合、高電圧I/Oトランジスタが必要とされる場合、アナログ・トランジスタが必要とされる場合、動的な(dynamic)Vsub変調が要求される場合、及び/又は、異なったVt'sを持つ複数の(multiple)トランジスタが必要とされる場合、に使用され得る。キャパシタも、ポリシリコン及び基板の層から構築され(built)得るし、それ以外の方法によっても構築され得る。同様に、バイポーラ・トランジスタも製造され得る。 The present invention relates to a fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) and a partially-depleted silicon-on-insulator (PD-SOI) as part of an integrated circuit manufacturing process. Related to the formation of transistor elements. The formation of these different types of transistors on the same semiconductor substrate allows to meet different circuit application requirements. For example, FD-SOI transistors can be used when speed and low threshold voltage (Vt's) are important. Similarly, PD-SOI transistors require dynamic Vsub modulation when low off-current is important, when high voltage I / O transistors are required, and when analog transistors are required. Can be used if and / or if multiple transistors with different Vt's are required. Capacitors can also be built from polysilicon and substrate layers, or by other methods. Similarly, bipolar transistors can be manufactured.
本発明の1つあるいはそれより多い特徴によれば、完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ、及び、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(PD−SOI)トランジスタを、集積回路製造プロセスの一部として形成する方法が開示される。本方法は、半導体基板の上(over)に形成された絶縁材料の層の上(over)に形成されたシリコン材料の層を備えるシリコン・オン・インシュレータ(SOI)基板を提供することを含む。シリコン材料の層は、最初に、酸化物材料の第1の成長層を、シリコン材料の層の上(over)に成長させる(growing)ことによって、部分的に空乏化されたトランジスタの形成に適した厚さに薄くされる(thinned)(ここで、酸化物材料の第1の層を成長させることによって、成長プロセスの一部としてシリコンを消費する(consuming)ことによって、シリコン材料の層が薄くされる)。窒化物材料の層が、次に、酸化物材料の第1の成長層の上に形成される。窒化物材料の層、酸化物材料の第1の成長層、及び、シリコン材料の層は、パターン化(例えば、エッチング)されて、その中に、隔離(isolation)領域のための溝(trenches)を確立(establish)する。溝内を充填するために、誘電体材料の層が蒸着される。そして、この誘電体材料の層は、プレーナ化(planarized)される。部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべきSOI基板の領域が、マスク・オフ(masked off)され、窒化物材料の層が、完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域から除去される。酸化物材料の第1の成長層は、完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において除去される。次に、部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべきSOI基板の領域において、マスクが除去される。完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内のシリコン材料の層が、酸化物材料の第2の成長層(grown layer)を、シリコン材料の層の上(over)に成長させることによって、完全に空乏化されたトランジスタを形成するために適した厚さに薄くされる(thinned)。ここで、酸化物材料の第2の成長層を成長させることは、シリコンを、成長プロセスの一部として消費することによって、シリコン材料の層を薄くする。次に、窒化物材料の層が、部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域から除去される。酸化物材料の第1の成長層が、部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において除去され、酸化物材料の第2の成長層(grown layer)が、完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において除去される。その後、部分的に空乏化されたトランジスタが、部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域に形成され、完全に空乏化されたトランジスタが、完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域に形成される。 In accordance with one or more features of the present invention, a fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor and a partially-depleted silicon-on-insulator (PD-SOI) ) A method for forming a transistor as part of an integrated circuit manufacturing process is disclosed. The method includes providing a silicon-on-insulator (SOI) substrate comprising a layer of silicon material formed over a layer of insulating material formed over the semiconductor substrate. The layer of silicon material is suitable for forming a partially depleted transistor by first growing a first growth layer of oxide material over the layer of silicon material. Thinned (here, by growing the first layer of oxide material, the silicon layer is thinned by consuming silicon as part of the growth process). ). A layer of nitride material is then formed over the first growth layer of oxide material. The layer of nitride material, the first growth layer of oxide material, and the layer of silicon material are patterned (eg, etched) into which trenches for isolation regions are formed. Establish. A layer of dielectric material is deposited to fill the trench. This layer of dielectric material is then planarized. The region of the SOI substrate where the partially depleted transistor is to be formed is masked off and the layer of nitride material is removed from the region where the fully depleted transistor is to be formed. Is done. The first growth layer of oxide material is removed in the region where a fully depleted transistor is to be formed. Next, the mask is removed in the region of the SOI substrate where the partially depleted transistor is to be formed. A layer of silicon material in the region where the fully depleted transistor is to be formed is grown by growing a second grown layer of oxide material over the layer of silicon material. Thinned to a thickness suitable for forming a fully depleted transistor. Here, growing the second growth layer of oxide material thins the layer of silicon material by consuming silicon as part of the growth process. Next, the layer of nitride material is removed from the region where the partially depleted transistor is to be formed. The first growth layer of oxide material has been removed in the region where the partially depleted transistor is to be formed, and the second growth layer of oxide material has been fully depleted. It is removed in the region where the transistor is to be formed. Thereafter, a partially depleted transistor is formed in the region where the partially depleted transistor is to be formed, and a fully depleted transistor is formed as a fully depleted transistor. Formed in the power region.
本発明の1つあるいはそれより多い特徴によって、単一の半導体基板の上に形成された、完全に空乏化されたトランジスタ、及び、部分的に空乏化されたトランジスタを含む集積回路が開示される。完全に空乏化された、及び、部分的に空乏化されたトランジスタは、集積回路製造プロセス(process)の一部として形成される。ここで、完全に空乏化されたトランジスタは、部分的に空乏化されたトランジスタが形成される半導体基板のシリコン・オン・インシュレータ(SOI)領域より薄くされた、半導体基板のシリコン・オン・インシュレータ(SOI)領域の中(within)に形成される。 In accordance with one or more features of the present invention, an integrated circuit is disclosed that includes a fully depleted transistor and a partially depleted transistor formed on a single semiconductor substrate. . Fully depleted and partially depleted transistors are formed as part of an integrated circuit manufacturing process. Here, the fully depleted transistor is a silicon-on-insulator (SOI) of the semiconductor substrate that is thinner than the silicon-on-insulator (SOI) region of the semiconductor substrate where the partially depleted transistor is formed. It is formed in the (SOI) area.
図1は、本発明の1つあるいはそれより多い特徴による、完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)、及び、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ素子を、集積回路製造プロセスで形成するための例示的方法10を示す。本発明に関連する分野の当業者にとって、図1の方法が、種々の、及び、膨大な素子の製造に適用され得ることが理解されるであろうが、説明目的のために、以下には、それに関係した、図2−図15に示される例示的な素子に関連した方法が開示される。しかし、これは、限定的に捉えられるべきではない。
FIG. 1 illustrates a fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) and a partially-depleted silicon-on-insulator (FD−) according to one or more features of the present invention. 1 illustrates an
方法100(図1)において、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)の出発材料102(図2)が、12で準備される。SOI出発材料は、半導体基板104を含み得る。非導電的絶縁材料の層106が、基板の上(over)に形成される。シリコンの薄い層108が、絶縁材料106(図2)の層の上(over)に形成される。絶縁材料106の層は、例えば、埋め込まれた酸化物層(BOX)を備え得る。同様に、半導体基板104は、如何なるタイプの、半導体ウェーハ、又は、ウェーハ上の1つあるいはそれより多いダイ(die)、及び、それに関連する如何なる他のタイプの半導体層のような、半導体ボディー(body)(例えば、シリコン又はSiGeで形成されたもの)をも備え得る。例示として、シリコン108の層は、約800オングストロームから約1200オングストロームの間の厚さを持ち得る。
In method 100 (FIG. 1), silicon-on-insulator (SOI) starting material 102 (FIG. 2) is prepared at 12. The SOI starting material can include a
14において、酸化物ベースの材料の第1の成長層112が、シリコン108(図3)の層の上(over)に成長させられる。酸化物材料112の第1の成長層が成長するにつれて、シリコン材料108の層のいくら(some)かが、成長プロセスの一部として消費される(consumed)。このやり方で、酸化物材料の層112の成長が、シリコンの層108の厚さを削減する(特に、酸化物材料の第1の成長層112が、後に除去された後に)。例示によって、酸化物材料の第1の成長層112が、約200オングストローム又はそれより薄い厚さに形成され得ることによって、シリコン材料の層が、約800オングストロームから約1000オングストロームの厚さに薄くされる。とにかく、シリコン材料の層112は、結果として得られる、部分的に空乏化されたトランジスタを、そこに形成するために適した厚さを持つ。
At 14, a
16(図4)において、窒化物ベースの材料の層114が、次に、酸化物層112の上(over)に蒸着される。窒化物材料の層114は、例えば、約700オングストロームから約800オングストロームの厚さに形成され得る。窒化物材料の層114、酸化物材料の第1の成長層112、及び、シリコンの層108は、次に、18でパターン化され、エッチングで除去(etched away)されて、その中に溝118を形成する。溝は、(後続の処理の後に)完全に空乏化された、又は、部分的に空乏化されたトランジスタ(図5)のような異なった素子が形成されうる、SOI基板内の、異なった「アクティブな」領域(areas)又は区域(regions)120を隔離する。3つの溝118、及び、4つのアクティブな領域が例として示される一方、本発明の1つあるいはそれより多い特徴によって、如何なる、適切な数のそのような領域も形成され得ることが理解されるであろう。
At 16 (FIG. 4), a
16におけるパターニングは、例えばリソグラフィック技術によるもののような、如何なる、適切なやり方でも実行され得る。ここで、リソグラフィーは、広く、1つあるいはそれより多いパターンを、種々の媒体(media)の間で転写(transferring)するためのプロセスを意味する。リソグラフィーにおいて、光感受性のあるレジスト被覆(不図示)が、パターンが転写されるべき1つあるいはそれより多い層(例えば、層114,112,108)の上(over)に形成される。レジスト被覆(coating)は、次に、それを、(選択的に)介在する(intervening)、パターンを含むリソグラフィー・マスクを通過する、1つあるいはそれより多いタイプの放射(radiation)又は光に露光することによってパターン化される。光は、使用されるレジストのタイプによって、レジスト被覆の、露光された、又は、露光されていない部分が、より多く、又は、より少なく、溶解できるようになることを引き起こす。次に、現像液が用いられて、より溶解し易い領域を除去して、パターン化されたレジスト(rejist)を残す。次に、パターン化されたレジストは、下にある1つあるいはそれより多い層にパターンを転写するために、選択的に処理(例えば、エッチング)され得る、下にある1つあるいはそれより多い層のためのマスクとしての役割を果たす。 The patterning at 16 can be performed in any suitable manner, for example by lithographic techniques. Here, lithography broadly refers to a process for transferring one or more patterns between various media. In lithography, a light sensitive resist coating (not shown) is formed over one or more layers (eg, layers 114, 112, 108) to which a pattern is to be transferred. The resist coating then exposes it to one or more types of radiation or light that passes (optionally) intervening through the lithography mask containing the pattern. To be patterned. The light causes more or less exposed or unexposed portions of the resist coating to be able to dissolve, depending on the type of resist used. Next, a developer is used to remove more easily soluble areas, leaving a patterned resist. The patterned resist can then be selectively processed (eg, etched) to transfer the pattern to the underlying layer or layers. Act as a mask for.
次に、20(図6)において、例えば酸化物ベースの材料のような誘電体材料の層122が、蒸着される。この材料120は、異なったアクティブ領域120の間の溝118に充填され、アクティブ領域を(従って、そこに形成された素子を)、互いに電気的に隔離する。誘電体材料の層122が形成されるに際してシリコン材料108が消費されないように、誘電体材料の層122は、好ましくは、成長されるのではなく、むしろ、蒸着されることが理解されるであろう。誘電体材料の層122は、例えば、高圧化学蒸着(HPCVD)のような、化学的蒸着プロセス(chemical vapor deposition process)によって形成され得る。次に、22において、例えば化学機械的研磨(CMP)のような、プレーナ化(planarizing)活動(activity)が実行されて、余分な材料122を除去し、誘電体材料の層122(図7)をプレーナ化する。窒化物材料の層114は、CMPプロセスのための阻止層としての役割を果たし得ることが理解されるであろう。
Next, at 20 (FIG. 6), a
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべきアクティブな領域は、次に、24において、例えばレジストのような(図8)、マスキング材料の層126で被覆される。説明される例において、2つのアクティブな領域120a、120bがマスク・オフされるとして示され、2つのアクティブな領域120c、120dが、マスク・オフされないものとして示される一方、本発明の1つあるいはそれより多い特徴によって、如何なる適切な数の、領域もが、マスク・オフされ得る(または、され得ない)ことが理解されるであろう。26において、窒化物材料の層114が、完全に空乏化されたトランジスタが形成される(図9)べき、アクティブな領域120c、120dから除去される。例えばプラズマ・エッティングが使用されて、窒化物材料の層114を除去し得る。
The active area in which the partially depleted transistor is to be formed is then covered at 24 with a
28において、次に、例えば、フッ化水素(HF)ベースのエージェント(agent)を伴う材料のこの層をストリッピング(stripping)又はエッチングすることによって(図10)、酸化物材料の第1の成長層112が、アクティブな領域120c、120dから除去される。材料の蒸着された層122が、同じ又は類似の誘電体材料から形成されるので、複数のアクティブ領域の間の、この層122の、余分の(マスクされていない)量も、また、28において除去されることが理解されるであろう。24で形成されるマスキング材料の層126は、次に、30(図11)で、部分的に空乏化されたトランジスタ領域から除去される。しかし、マスキング材料の層126が、酸化物材料の第1の成長層112が除去される前に、除去され得ることが理解されるべきである。
At 28, a first growth of the oxide material is then performed, for example by stripping or etching this layer of material with a hydrogen fluoride (HF) based agent (FIG. 10).
32において、酸化物材料の第2の成長層120が、完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき(図12)SOIの領域120c、120dの上(over)に成長する。酸化物材料の第2の成長層130を成長させることは、酸化物成長プロセスの一部として、領域120c、120d内のシリコン108c、108dのいくらか(some)を消費する。従って、酸化物材料の第2の成長層130を成長させることは、領域120c、120dにおけるシリコン材料108c、108dを更に、薄くする(特に、酸化物材料の第2の成長層130が後に除去された後に)。例示として、酸化物材料の第2の成長層130は、領域120c、120d内のシリコン材料の層108を、約50オングストロームから約200オングストロームの厚さまで薄くできる。いずれにしても、領域120c、120d内のシリコン材料の領域108c、180dは、結果として得られる、完全に空乏化されたトランジスタを、その中に形成するために適した厚さを持つ。領域120a、20bの上(on)に残存している窒化物(nitride)材料114が、酸化物の第2の成長層130が、そこを越えて成長する(growing there-over)ことを防ぐことが理解されるであろう。
At 32, a
34において、窒化物材料114の層が、部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき(図13)アクティブ領域120a、120bから除去される。例えば、熱い(hot)燐酸(phosphoric acid)溶液、及び/又は、プラズマ・エッチングが使用されて、窒化物材料の層114を除去し得る。次に、36において、酸化物材料の第1の成長層112、及び、酸化物材料の第2の成長層130が、例えば、フッ化水素(HF)ベースの溶液を用いて、層112及び130((図14)を剥離することによって、アクティブ領域120a、120b、及び、120c、120dから、それぞれ除去される。材料122の蒸着された層が、同じ又は類似の誘電性の材料から形成されるので、36において、複数のアクティブ領域の間の、この層122の余分の(マスクされていない)量も、除去されることが理解されるであろう。そのような訳で、異なった厚さを持つ、シリコン108a、108b、及び、108c、108dの異なった部分が、アクティブ領域120a、120b、及び、120c、120d内で、それぞれ暴露される。ここで、部分的に空乏化された、及び、完全に空乏化されたトランジスタが、それぞれ形成される。
At 34, the layer of
従って、38において、異なったトランジスタが、異なった領域に形成され得る(図15)。より詳細には、完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタが、更に薄くされた(thinned)シリコン108c、180dを備える領域120c、120dに形成され得る一方、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(PD−SOI)トランジスタが、薄くされたシリコン108a、108bを備える領域120a、120bに形成され得る。2つの薄くされた(thinned)シリコン領域108a、108b、及び、更に薄くされたシリコン領域108c、108dが、図示された例に示される一方、本発明の1つあるいはそれより多い特徴によって、いかなる、適切な数の、そのような領域がもが、半導体基板の上に載置され(fashioned upon)得ることが理解されるであろう。同様に、例においては、更に薄くされた(further thinned)シリコン領域108dに図示される、1つのFD−SOIトランジスタ150だけが提示され、薄くされたシリコン領域108aにおける1つのPD−SOIだけが示される一方、如何なる適切な数のトランジスタが、異なった領域108a、108b、108c、108dに形成され得る。異なったトランジスタが、わずかに変化する、一定の製造プロセスによって、及び/又は、領域の異なった部分を、異なったプロセスに選択的に露光することによって形成され得る。例えば、薄くされた領域108a、108b、の一定の部分が、選択的にマスク・オフされて、1つあるいはそれより多い位の(more or less)タイプのドーパント材料を受容し得る。
Thus, at 38, different transistors can be formed in different regions (FIG. 15). More specifically, a fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor can be formed in
一般的に、何らかの異なったトランジスタを実現するために、ゲート構造160並びにソース及びドレイン領域164、166が形成される(図15)。その後に、シリサイド、金属化(metallization)、及び/又は、他のバックエンド・プロセッシング(back-end processing)(不図示)が実行され得る。ゲート構造160を形成するために、シリコン領域の上方表面(upper surface)の上(over)に薄いゲート酸化物170が形成される。例えば、熱酸化(thermal oxidation)プロセッシングのような、何らかの適切な材料形成プロセスによって、ゲート酸化物170が形成され得る。例示によって、例えば、酸化物層70が、O2の存在下において、約摂氏800度と約摂氏1000度の間の温度において、約20オングストロームから500オングストーローム間の厚さに形成され得る。酸化物材料のこの層170は、例えば、高電圧CMOSトランジスタ素子におけるゲート酸化物としての役割を果たし得る。或いは、約70オングストローム又はそれより薄い厚さを持つ酸化物材料の層170が形成されて、例えば、低電圧CMOSトランジスタ素子におけるゲート酸化物の役割を果たし得る。
Generally, a
ゲート層172(例えば、ポリシリコン、又は、他の導電性の材料)は、次に、ゲート酸化物材料の層170の上(over)に蒸着される。ポリシリコン層172は、例えば、約1000オングストロームから約5000オングストロームの厚さに形成され得、形成されるべきトランジスタの型(type(s))によって、p型ドーパント(ホウ素)、又は、n型ドーパント(例えば、燐)のようなドーパントを含み得る。ドーパントは、ポリシリコン172内に元々与えられた形で存在し得、或いは、その後、(例えば、ドーピング・プロセスを介して)そこに与えられ得る。ゲート酸化物の層170、及び、ゲート・ポリシリコンの層172は、次に、パターン化されて、ゲート構造160を形成し得る。このゲート構造は、ゲート誘電体及びゲート電極を備え、シリコン領域108内のチャンネル領域174の上に配置される。
A gate layer 172 (eg, polysilicon or other conductive material) is then deposited over the
パターン化されたゲート構造が形成されると、形成されるべきトランジスタの1つあるいはそれより多い型に従って、LDD、MDD、又は、他の拡張注入(extension implants)(不図示)が実行され得、左及び右の側壁のスペーサ178a、178bが、パターン化されたゲート構造160の左及び右の横方向(lateral)側壁に沿って形成され得る。ソース(S)領域164、及び、ドレイン(D)領域166を形成するための注入が、次に実行される。ここで、ソース及びドレイン領域164、166を形成するために、如何なる、適切なマスク、及び、注入プロセスもが、使用され得、それによって、所望のトランジスタ型(types)を実現し得る。例えば、1つあるいはそれより多い開口であって、当該開口を通じて、p型ソース/ドレイン注入(例えば、ホウ素(B、及び/又は、BF2))が実行されて、PMOSトランジスタ素子のためにp型ソース及びドレイン領域を形成する、当該開口を規定(define)するために、PMOSソース/ドレイン・マスクが利用され得る。同様に、1つあるいはそれより多い開口であって、当該開口を通じて、n型ソース/ドレイン注入(例えば、燐(P)、及び/又は、砒素(As))が実行されて、NMOSトランジスタ素子のためのn型ソース及びドレイン領域を形成する、当該開口を規定するために、NMOSソース/ドレイン・マスクが採用され得る。採用されるマスキング技術の型に依存して、必要に応じて、そのような注入は、一定のトランジスタのゲート構造160のポリ・シリコン172をも選択的にドープし得る。従って、チャンネル領域174が、異なったトランジスタ内のソースとドレイン領域164、166の間に規定される(defined)ことが理解されるであろう。もし必要であればVt'sを調整するために、チャンネル領域174が、ゲート酸化物170を形成する前にドープされ得ることも理解されるであろう。
Once the patterned gate structure is formed, LDD, MDD, or other extension implants (not shown) can be performed according to one or more types of transistors to be formed, Left and
従って、本発明の1つあるいはそれより多い特徴によってトランジスタを形成することによって、完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)、及び、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(PD−SOI)トランジスタ素子が、単一の集積回路製造プロセス内で製造されることが可能となる。異なった型のトランジスタを、同じ半導体構造の上(on)に形成することによって、それらの、それぞれの利点が集積されて、異なった回路アプリケーション要求を満足させることが可能となる。例えば、より高い高速性と、より低いスレッシュホールド電圧(Vt’s)が重要な場合に、FD−SOIトランジスタが使用され得る。同様に、より低いオフ電流が重要な場合、高い電圧I/Oトランジスタが所望される場合、動的Vsub変調(dynamic Vsub modulations)のためのトランジスタが必要とされる場合、及び/又は、異なったVt’sを有する複数の(multiple)トランジスタが必要とされる場合に、PD−SOIトランジスタが使用され得る。同様に、バイポーラ・トランジスタもまた、本発明の1つあるいはそれより多い特徴によって製造され得る。 Thus, by forming a transistor according to one or more features of the present invention, a fully depleted silicon on insulator (FD-SOI) and a partially depleted silicon on insulator. Insulator (PD-SOI) transistor elements can be manufactured within a single integrated circuit manufacturing process. By forming different types of transistors on the same semiconductor structure, their respective advantages can be integrated to satisfy different circuit application requirements. For example, FD-SOI transistors can be used when higher speed and lower threshold voltage (Vt's) are important. Similarly, if lower off-current is important, if high voltage I / O transistors are desired, if transistors for dynamic Vsub modulations are needed, and / or different If multiple transistors with Vt's are needed, PD-SOI transistors can be used. Similarly, bipolar transistors can also be fabricated with one or more features of the present invention.
本発明が関連する技術分野の当業者は、請求項に記載された発明の範囲から離れること無しに、種々の他の、追加、削除、置換、及び他の修正が、実施例に説明されたステップ又は構造に為され得ることを理解するであろう。 Various other additions, deletions, substitutions, and other modifications have been described in the examples without departing from the scope of the claimed invention, without departing from the scope of the claimed invention. It will be understood that steps or structures can be made.
以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。 In relation to the above description, the following items are disclosed.
(発明1)
完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ、及び、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(PD−SOI)トランジスタを、集積回路製造プロセスで形成する方法であって、
半導体基板、当該半導体基板の上(over)に形成された絶縁材料の層、及び、当該絶縁材料の層の上(over)に形成されたシリコン材料の層、を備えるシリコン・オン・インシュレータ(SOI)基板を準備し、
酸化物材料の第1の成長層(grown layer)を、シリコン材料の層の上に成長させることによって、シリコン材料の層を、部分的に空乏化された(depleted)トランジスタを形成するために適した厚さまで薄くする(thinning)ステップであって、酸化物材料の当該第1の成長層を成長させることが、成長プロセス(process)の一部としてシリコンを消費する(consuming)ことによって、シリコン材料の層を薄くさせる(thins)ものであり、
前記酸化物材料の第1の成長層の上(over)に窒化物材料の層を形成するステップ、
窒化物材料の層をパターニング(patterning)するステップであって、前記酸化物材料の第1の成長層、及び、シリコン材料の層が、そこに(therein)溝(trenches)を実現(establish)するためのものものであり、
前記溝内を充填(fills)する誘電体材料(dielectric material)の層を蒸着する(deopsiting)ステップ、
前記蒸着された誘電体材料の層をプレーナ化する(planarizing)ステップ、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき、SOI基板の領域(area)をマスク・オフ(masking off)するステップ、
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内の窒化物材料の層を除去するステップ、
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内において前記酸化物材料の第1の成長層を除去するステップ、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべきSOI基板の領域をアン・マスク(unmasking)するステップ、
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、シリコン材料の層を、酸化物材料の第2の成長層を、シリコン材料の層の上(over)に成長させることによって、完全に空乏化されたトランジスタを形成するために適した厚さに薄くする(thinning)ステップであって、酸化物材料の第2の成長層を成長させることが、成長プロセスの一部としてシリコンを消費することによって、シリコン材料の層を薄くさせるものであり、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において窒化物材料の層を除去するステップ、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、酸化物材料の第1の成長層を除去し、完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、酸化物材料の第2の成長層を除去するステップ、及び、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、部分的に空乏化されたトランジスタを形成し、完全に空乏化されたトランジスタが形成される領域において、完全に空乏化されたトランジスタを形成するステップ、
を含む方法。
(Invention 1)
A method of forming a fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor and a partially-depleted silicon-on-insulator (PD-SOI) transistor in an integrated circuit manufacturing process. And
A silicon-on-insulator (SOI) comprising a semiconductor substrate, a layer of insulating material formed over the semiconductor substrate, and a layer of silicon material formed over the layer of insulating material Prepare the board,
A layer of silicon material is suitable for forming a partially depleted transistor by growing a first grown layer of oxide material over the layer of silicon material. A thinning step to grow a first growth layer of oxide material by consuming silicon as part of the growth process. Is to thin the layer of (thins),
Forming a layer of nitride material over the first growth layer of oxide material;
Patterning a layer of nitride material, wherein the first growth layer of the oxide material and the layer of silicon material establish therein trenches Is intended for
Deopsiting a layer of dielectric material that fills the groove;
Planarizing the deposited layer of dielectric material;
Masking off an area of the SOI substrate in which a partially depleted transistor is to be formed;
Removing a layer of nitride material in a region where a fully depleted transistor is to be formed;
Removing the first growth layer of the oxide material in a region where a fully depleted transistor is to be formed;
Unmasking the region of the SOI substrate in which the partially depleted transistor is to be formed;
In a region where a fully depleted transistor is to be formed, a layer of silicon material is grown fully over the layer of silicon material over a second growth layer of oxide material. Thinning to a thickness suitable for forming a structured transistor, wherein growing a second growth layer of oxide material consumes silicon as part of the growth process Makes the layer of silicon material thinner,
Removing a layer of nitride material in a region where a partially depleted transistor is to be formed;
In the region where the partially depleted transistor is to be formed, the first growth layer of oxide material is removed, and in the region where the fully depleted transistor is to be formed, the second layer of oxide material is formed. Removing the growth layer of, and
In a region where a partially depleted transistor is to be formed, a partially depleted transistor is formed, and in a region where a fully depleted transistor is formed, a fully depleted transistor is formed. Forming step,
Including methods.
(発明2)
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内のシリコン材料の層が、酸化物材料の第2の成長層を成長させることによってではなくむしろエッティングを介して薄くされる(thinned)、発明1に記載の方法。
(Invention 2)
The layer of silicon material in the region where the fully depleted transistor is to be formed is thinned through etching rather than by growing a second growth layer of oxide material; The method according to invention 1.
(発明3)
シリコン材料の層が、約800オングストロームから約1200オングストロームの間の厚さに形成され、窒化物材料の層が、約700オングストロームから約800オングストロームの厚さに形成される、発明1に記載の方法。
(Invention 3)
The method of claim 1, wherein the layer of silicon material is formed to a thickness between about 800 angstroms and about 1200 angstroms, and the layer of nitride material is formed to a thickness of about 700 angstroms to about 800 angstroms. .
(発明4)
酸化物材料の第1の成長層が、シリコン材料の層を、約800オングストロームから約1000オングストロームの間の厚さまで薄くし、
酸化物材料の第2の成長層が、シリコン材料の層を、約50オングストロームから約200オングストロームの間の厚さまで薄くする、
発明1、2、又は、3のいずれかに記載の方法。
(Invention 4)
A first growth layer of oxide material thins the layer of silicon material to a thickness between about 800 angstroms and about 1000 angstroms;
A second growth layer of oxide material thins the layer of silicon material to a thickness between about 50 angstroms and about 200 angstroms;
The method according to any one of Inventions 1, 2, or 3.
(発明5)
完全に空乏化されたトランジスタを形成するステップが、
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内で薄くされたシリコンの上(over)に完全に空乏化されたゲート構造を形成し、
完全に空乏化されたゲート構造の1つの側に隣接する、薄くされたシリコン内にソース領域を形成し、及び、
完全に空乏化されたゲート構造の他側に隣接する、薄くされたシリコン内(within)にドレイン領域を形成すること、
を含み、
並びに、
部分的に空乏化されたトランジスタを形成するステップが、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内の薄くされたシリコンの上(over)に部分的に空乏化されたゲート構造を形成し、
部分的に空乏化されたゲート構造の1つの側に隣接する、薄くされたシリコン内にソース領域を形成し、及び、
部分的に空乏化されたゲート構造の他側に隣接する、薄くされたシリコン内にドレイン領域を形成すること、
を含む、
発明1に記載の方法。
(Invention 5)
Forming a fully depleted transistor comprises:
Forming a fully depleted gate structure over the thinned silicon in the region where the fully depleted transistor is to be formed;
Forming a source region in the thinned silicon adjacent to one side of the fully depleted gate structure; and
Forming a drain region in the thinned silicon adjacent to the other side of the fully depleted gate structure;
Including
And
Forming a partially depleted transistor comprises:
Forming a partially depleted gate structure over the thinned silicon in the region where the partially depleted transistor is to be formed;
Forming a source region in the thinned silicon adjacent to one side of the partially depleted gate structure; and
Forming a drain region in the thinned silicon adjacent to the other side of the partially depleted gate structure;
including,
The method according to invention 1.
(発明6)
完全に空乏化されたゲート構造が、ゲート誘電体、及び、ゲート電極を含み、
部分的に空乏化されたゲート構造が、ゲート誘電体、及び、ゲート電極を含む、
発明5に記載の方法。
(Invention 6)
A fully depleted gate structure includes a gate dielectric and a gate electrode;
A partially depleted gate structure includes a gate dielectric and a gate electrode;
The method according to invention 5.
(発明7)
完全に空乏化された、及び、部分的に空乏化されたトランジスタが、集積回路製造プロセスの一部として形成され、
完全に空乏化されたトランジスタが、部分的に空乏化されたトランジスタが形成される半導体基板のシリコン・オン・インシュレータ(SOI)領域よりも薄くされた(thinned)半導体基板のシリコン・オン・インシュレータ(SOI)領域内に形成される、
単一の半導体基板の上(on)に形成された、完全に空乏化されたトランジスタ、及び、部分的に空乏化されたトランジスタを備える集積回路。
(Invention 7)
Fully depleted and partially depleted transistors are formed as part of the integrated circuit manufacturing process,
A fully depleted transistor is thinner than a silicon-on-insulator (SOI) region of the semiconductor substrate where the partially-depleted transistor is formed. (SOI) region,
An integrated circuit comprising a fully depleted transistor and a partially depleted transistor formed on a single semiconductor substrate.
(発明8)
部分的に空乏化されたトランジスタが、約800オングストロームから約1000オングストロームの間の厚さまで薄くされた、シリコンの層内(within)に形成され、
完全に空乏化されたトランジスタが、より更に、約50オングストロームから約200オングストロームの間の厚さまで薄くされたシリコンの層内(within)に形成される、
発明7に記載の回路。
(Invention 8)
A partially depleted transistor is formed in a silicon layer thinned to a thickness between about 800 angstroms and about 1000 angstroms;
A fully depleted transistor is formed in a silicon layer that is further thinned to a thickness between about 50 angstroms and about 200 angstroms.
The circuit according to the invention 7.
(発明9)
完全に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ(150)、及び、部分的に空乏化されたシリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ(152)を、単一の集積回路製造工程フローの一部として、半導体基板(104)の上に形成するための方法が開示される。本方法によって製造される半導体素子構造もまた開示される。
(Invention 9)
Fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor (150) and partially-depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor (152) in a single integration As part of the circuit manufacturing process flow, a method for forming on a semiconductor substrate (104) is disclosed. A semiconductor device structure manufactured by the method is also disclosed.
102 出発材料
104 半導体基板
106 非導電的絶縁材料の層
108 シリコンの薄い層
108a シリコン
108b シリコン
108c シリコン
108d シリコン
112 酸化物ベースの材料の第1の成長層
114 窒化物ベースの材料の層
118 溝
120 「アクティブな」領域(areas)又は区域(regions)
120a アクティブな領域
120b アクティブな領域
120c アクティブな領域
120d アクティブな領域
122 誘電体材料の層
126 マスキング材料の層
130 酸化物材料の第2の成長層
150 シリコン・オン・インシュレータ(FD−SOI)トランジスタ
160 ゲート構造
164 ソース領域
166 ドレイン領域
170 ゲート酸化物
172 ゲート層
178a 左の側壁のスペーサ
178b 右の側壁のスペーサ
102 Starting
120a
Claims (1)
半導体基板、当該半導体基板の上(over)に形成された絶縁材料の層、及び、当該絶縁材料の層の上(over)に形成されたシリコン材料の層、を備えるシリコン・オン・インシュレータ(SOI)基板を準備し、
酸化物材料の第1の成長層(grown layer)を、シリコン材料の層の上に成長させることによって、シリコン材料の層を、部分的に空乏化された(depleted)トランジスタを形成するために適した厚さまで薄くする(thinning)ステップであって、酸化物材料の当該第1の成長層を成長させることが、成長プロセス(process)の一部としてシリコンを消費する(consuming)ことによって、シリコン材料の層を薄くさせる(thins)ものであり、
前記酸化物材料の第1の成長層の上(over)に窒化物材料の層を形成するステップ、
窒化物材料の層をパターニング(patterning)するステップであって、前記酸化物材料の第1の成長層、及び、シリコン材料の層が、そこに(therein)溝(trenches)を実現(establish)するためのものものであり、
前記溝内を充填(fills)する誘電体材料(dielectric material)の層を蒸着する(deopsiting)ステップ、
前記蒸着された誘電体材料の層をプレーナ化する(planarizing)ステップ、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき、SOI基板の領域(area)をマスク・オフ(masking off)するステップ、
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内の窒化物材料の層を除去するステップ、
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域内において前記酸化物材料の第1の成長層を除去するステップ、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべきSOI基板の領域をアン・マスク(unmasking)するステップ、
完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、シリコン材料の層を、酸化物材料の第2の成長層を、シリコン材料の層の上(over)に成長させることによって、完全に空乏化されたトランジスタを形成するために適した厚さに薄くする(thinning)ステップであって、酸化物材料の第2の成長層を成長させることが、成長プロセスの一部としてシリコンを消費することによって、シリコン材料の層を薄くさせるものであり、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において窒化物材料の層を除去するステップ、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、酸化物材料の第1の成長層を除去し、完全に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、酸化物材料の第2の成長層を除去するステップ、及び、
部分的に空乏化されたトランジスタが形成されるべき領域において、部分的に空乏化されたトランジスタを形成し、完全に空乏化されたトランジスタが形成される領域において、完全に空乏化されたトランジスタを形成するステップ、
を含む方法。 A method of forming a fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) transistor and a partially-depleted silicon-on-insulator (PD-SOI) transistor in an integrated circuit manufacturing process. And
A silicon-on-insulator (SOI) comprising a semiconductor substrate, a layer of insulating material formed over the semiconductor substrate, and a layer of silicon material formed over the layer of insulating material Prepare the board,
A layer of silicon material is suitable for forming a partially depleted transistor by growing a first grown layer of oxide material over the layer of silicon material. A thinning step to grow a first growth layer of oxide material by consuming silicon as part of the growth process. Is to thin the layer of (thins),
Forming a layer of nitride material over the first growth layer of oxide material;
Patterning a layer of nitride material, wherein the first growth layer of the oxide material and the layer of silicon material establish therein trenches Is intended for
Deopsiting a layer of dielectric material that fills the groove;
Planarizing the deposited layer of dielectric material;
Masking off an area of the SOI substrate in which a partially depleted transistor is to be formed;
Removing a layer of nitride material in a region where a fully depleted transistor is to be formed;
Removing the first growth layer of the oxide material in a region where a fully depleted transistor is to be formed;
Unmasking the region of the SOI substrate in which the partially depleted transistor is to be formed;
In a region where a fully depleted transistor is to be formed, a layer of silicon material is grown fully over the layer of silicon material over a second growth layer of oxide material. Thinning to a thickness suitable for forming a structured transistor, wherein growing a second growth layer of oxide material consumes silicon as part of the growth process Makes the layer of silicon material thinner,
Removing a layer of nitride material in a region where a partially depleted transistor is to be formed;
In the region where the partially depleted transistor is to be formed, the first growth layer of oxide material is removed, and in the region where the fully depleted transistor is to be formed, the second layer of oxide material is formed. Removing the growth layer of, and
In a region where a partially depleted transistor is to be formed, a partially depleted transistor is formed, and in a region where a fully depleted transistor is formed, a fully depleted transistor is formed. Forming step,
Including methods.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US11/091,078 US7410840B2 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Building fully-depleted and bulk transistors on same chip |
US11/091,249 US7410841B2 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Building fully-depleted and partially-depleted transistors on same chip |
PCT/US2006/010931 WO2006104937A2 (en) | 2005-03-28 | 2006-03-23 | Building fully-depleted and partially-depleted transistors on same chip |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2008535258A true JP2008535258A (en) | 2008-08-28 |
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JP2008504202A Abandoned JP2008535258A (en) | 2005-03-28 | 2006-03-23 | Construction of fully depleted and partially depleted transistors on the same chip |
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US11348944B2 (en) | 2020-04-17 | 2022-05-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Semiconductor wafer with devices having different top layer thicknesses |
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- 2006-03-23 JP JP2008504202A patent/JP2008535258A/en not_active Abandoned
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11348944B2 (en) | 2020-04-17 | 2022-05-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Semiconductor wafer with devices having different top layer thicknesses |
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