JP2016516302A - フィン型半導体デバイス - Google Patents

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Abstract

装置は、基板と、基板から延びるフィン型半導体デバイスとを含む。フィン型半導体デバイスは、第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む、フィンを含む。第1のドーピング濃度は、第2のドーピング濃度よりも大きい。フィン型半導体デバイスは、酸化物層も含む。フィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、酸化物層のドーピング濃度は、第1のドーピング濃度よりも小さい。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2013年3月15日に出願された、本願の譲受人が所有する米国非仮特許出願第13/834,594号の優先権を主張する。
本開示は、概して、フィン型半導体デバイスに関する。
技術の進歩は、より小型でより高性能なコンピューティングデバイスをもたらした。たとえば、現在、小型で、軽量で、ユーザにより簡単に持ち運ばれる、ポータブルワイヤレス電話、携帯情報端末(PDA)、およびページングデバイスなどのワイヤレスコンピューティングデバイスを含む、種々のポータブルパーソナルコンピューティングデバイスが存在する。より具体的には、携帯電話およびインターネットプロトコル(IP)電話などのポータブルワイヤレス電話は、ワイヤレスネットワークを通じて音声およびデータパケットを通信し得る。さらに、多くのそのようなワイヤレス電話には、内部に組み込まれた他のタイプのデバイスが含まれる。たとえば、ワイヤレス電話は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルレコーダ、およびオーディオファイルプレーヤも含み得る。また、そのようなワイヤレス電話は、ウェブブラウザアプリケーションなどの、インターネットにアクセスするために使用され得るソフトウェアアプリケーションを含む実行可能な命令を処理し得る。したがって、これらのワイヤレス電話は、かなりのコンピューティング能力を含み得る。
電子デバイス(たとえば、ワイヤレス電話またはコンピューティングデバイス)は、構成要素としてフィン型半導体デバイスを含み得る。フィン型半導体デバイスは、複数のゲートを含み、狭い突出した「フィン」が半導体デバイス内に形成された半導体デバイスである。フィン型半導体デバイスの一例は、フィン電界効果トランジスタ(FinFET)である。FinFETのフィンは、伝導チャネルの形成を可能にするフィン形半導体構造であり得る。
デジタル論理回路(たとえば、スタティックランダムアクセスメモリセル)は、少なくとも1つのFinFETを使用して構成され得る。デジタル論理回路の駆動電流を増加させるために、追加のFinFETが、デジタル論理回路に付加され得る。しかしながら、既存のFinFET作製プロセスでは、特定のサイズのFinFETは、同じフィン高さを有する。FinFETを通る駆動電流の量は、フィン高さによって決定される。したがって、同じサイズのFinFETを使用した駆動電流比は、デジタル(たとえば、整数比)化される。デジタル化された電流比は、得られるデジタル論理回路の設計の選択肢を(非整数比の設計と比較して)低減させ得る。
さらに、作製プロセス中に、FinFETのフィン高さは、酸化物層高さの変動によって影響を受ける可能性がある。したがって、2つのFinFETは、異なるフィン高さを有する可能性があり、フィン高さの差は、制御可能でない可能性がある。
制御不可能なフィン高さを有する同じサイズのフィン電界効果トランジスタ(FinFET)は、デジタル化された電流比を有する。デジタル化された電流比は、得られるデジタル論理回路の設計の選択肢を(非整数比の設計と比較して)低減させ得る。本明細書で説明するシステムおよび方法は、有利にも、作製プロセス中にFinFETのフィン高さを制御することを可能にし得る。したがって、制御可能なフィン高さを有するFinFETは、非整数電流比を有し得る。
たとえば、半導体デバイスは、第1のフィンおよび第2のフィンを含み得る。第1のフィンは、第1の領域および第2の領域を含み得る。第1の領域は、第2の領域よりも高いドーピング濃度を有し得る。第2のフィンは、第3の領域および第4の領域を含み得る。第3の領域は、第4の領域よりも高いドーピング濃度を有し得る。第1の領域は、第1のフィン内の第1の特定の深さに配置される可能性があり、第3の領域は、第2のフィン内の第2の特定の深さに配置される可能性がある。第1の特定の深さは、第2の特定の深さと異なる可能性がある。
第1のフィンは、第1のフィンの頂部から第1の領域の有効深さまでの距離によって規定された第1の有効フィン高さを有し得る。第2のフィンは、第2のフィンの頂部から第3の領域の有効深さまでの距離によって規定された第2の有効フィン高さを有し得る。第1の有効フィン高さは、第2の有効フィン高さと異なる可能性がある。第1の有効フィン高さおよび第2の有効フィン高さは、半導体デバイスの作製中に制御され得る。
作製中、第1のイオン注入物が、第1の注入エネルギーレベルを使用して基板の第1の特定の深さにおいて基板に注入され得る。第1のイオン注入物の注入後、第1の領域は、(たとえば、フォトリソグラフィおよびエッチングを介して)第1のイオン注入物のうちの少なくとも1つを含むように形成され得る。第2のイオン注入物が、第2の注入エネルギーレベルを使用して第2の特定の深さにおいて基板に注入され得る。第3の領域は、第2のイオン注入物のうちの少なくとも1つを含むように形成され得る。第1の特定の深さと第2の特定の深さとの間の深さの差は、第1の有効フィン高さと第2の有効フィン高さとの間の差に相当し得る。深さの差は、第1の注入エネルギーレベルと第2の注入エネルギーレベルとの間の注入エネルギーレベルの差によって制御され得る。別の特定の実施形態では、第1のイオン注入物が第1の注入量を使用して注入され、第2のイオン注入物が第2の注入量を使用して注入される。別の特定の実施形態では、第1のイオン注入物が第1のドーピング濃度を使用して注入され、第2のイオン注入物が第2のドーピング濃度を使用して注入される。
特定の実施形態では、第1の有効フィン高さと第2の有効フィン高さとの間の差は、パッド酸化物層の2つの領域間の高さの差によって制御される。半導体デバイスの作製中に、パッド酸化物層が基板上に形成され得る。パッド酸化物層は、第1の酸化物領域および第2の酸化物領域を含み得る。第2の酸化物領域が第1の酸化物領域よりも高くなるように、第1の酸化物領域から、特定の量の酸化物が除去(たとえば、エッチング)され得る。第1のイオン注入物が、第1の酸化物領域を通って基板に注入され得る。第2のイオン注入物が、第2の酸化物領域を通って基板に注入され得る。
第1のイオン注入物および第2のイオン注入物が同じ注入エネルギーレベルを使用して注入されるとき、第1の酸化物領域と第2の酸化物領域との間の高さの差は、第1のイオン注入物を第1の特定の深さに注入するのを可能にし、第2のイオン注入物を第2の特定の深さに注入するのを可能にし得る。別の特定の実施形態では、第2の酸化物領域が第1の酸化物領域よりも高くなるように、第1の酸化物領域の酸化物をエッチング除去する代わりに、追加の酸化物が第2の酸化物領域に形成される。
別の特定の実施形態では、第1のフィンの外形が形成された後、第1の領域を形成するために、第1のイオン注入物のうちの少なくとも1つが(たとえば、横方向ドーピングを介して)基板に注入される。第2のフィンの外形が形成された後、第3の領域を形成するために、第2のイオン注入物のうちの少なくとも1つが(たとえば、横方向ドーピングを介して)基板に注入される。第1の有効フィン高さと第2の有効フィン高さとの間の差を調整するために、追加のイオン注入物が、第1の領域および/または第3の領域に注入され得る。
特定の実施形態では、第1の有効フィン高さと第2の有効フィン高さとの間の差は、第1のフィンの高ドーピング層と第2のフィンの高ドーピング層との間の高さの差を制御することによって制御される。作製中に、パッド酸化物層が基板上に形成され得る。フィン形成のための領域を露出させるのに、パッド酸化物層の領域が除去(たとえば、エッチング)され得る。エピタキシーを介して露出領域のうちの1つの中に、第1の高さを有する第1の高ドーピング層が形成され得る。第1の特定のフィンを形成するために、エピタキシーを介して第1の高ドーピング層上に第1の低ドーピング層が形成され得る。第1の高ドーピング層は、第1のフィンの第1の領域に相当する可能性があり、第1の低ドーピング層は、第1のフィンの第2の領域に相当する可能性がある。
エピタキシーを介して別の露出領域の中に、第2の高さを有する第2の高ドーピング層が形成され得る。第2の特定のフィンを形成するために、エピタキシーを介して第2の高ドーピング層上に第2の低ドーピング層が形成され得る。第2の高ドーピング層は、第2のフィンの第3の領域に相当する可能性があり、第2の低ドーピング層は、第2のフィンの第4の領域に相当する可能性がある。第1の高さと第2の高さとの間の差は、第1の有効フィン高さと第2の有効フィン高さとの間の差に相当し得る。
特定の実施形態では、FinFETを使用して、相補型金属酸化物半導体(CMOS)デバイスが形成される。1つまたは複数のN型FinFETを使用して、Nチャネル金属酸化物半導体(nMOS)トランジスタが形成され得る。1つまたは複数のP型FinFETを使用して、PチャネルMOS(pMOS)トランジスタが形成され得る。作製中に、P型イオン注入物およびN型イオン注入物が基板に別個に注入され得る。P型イオン注入物およびN型イオン注入物は、同じ深さまたは異なる深さに注入され得る。P型イオン注入物およびN型イオン注入物を含む基板の領域は、有効フィン高さを制御するために(たとえば、フォトリソグラフィおよびエッチングを介して)トリミングされ得る。P型イオン注入物およびN型イオン注入物よりも低いドーピング濃度を有するエピタキシャル層が、トリミングされた基板上に形成され得る。1つまたは複数のN型FinFETおよび1つまたは複数のP型FinFETが(たとえば、フォトリソグラフィ、エッチング、および膜堆積を介して)形成され得る。1つまたは複数のN型FinFETは、エピタキシャル層の一部分と、P型イオン注入物のうちの少なくとも1つとを含み得る。1つまたは複数のP型FinFETは、エピタキシャル層の別の部分と、N型イオン注入物のうちの少なくとも1つとを含み得る。
特定の実施形態では、装置は、基板と、基板から延びるフィン型半導体デバイスとを含む。フィン型半導体デバイスは、第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む、フィンを含む。第1のドーピング濃度は、第2のドーピング濃度よりも大きい。フィン型半導体デバイスは、酸化物層も含む。フィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、酸化物層のドーピング濃度は、第1のドーピング濃度よりも小さい。
特定の実施形態では、方法は、基板から延びるフィンを形成するステップを含む。フィンは、第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む。第1のドーピング濃度は、第2のドーピング濃度よりも大きい。本方法は、基板上に酸化物層を形成するステップも含む。フィンを含むフィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、酸化物層のドーピング濃度は、第1のドーピング濃度よりも小さい。
開示する実施形態のうちの少なくとも1つによって提供される1つの特定の利点は、作製中にFinFETの有効フィン高さを制御する能力である。本開示の他の態様、利点、および特徴は、以下のセクション、すなわち、図面の簡単な説明、発明を実施するための形態、および特許請求の範囲を含む、本出願全体の検討後に明らかになろう。
異なる有効フィン高さを有するフィンを有するフィン電界効果トランジスタ(FinFET)を含むフィン型半導体デバイスの特定の実施形態の図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセスの一部分の特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセスの一部分の別の特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセスの一部分の別の特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセスの特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセスの別の特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセスの別の特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含む相補型金属酸化物半導体(CMOS)デバイスを製造するためのプロセスの特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むCMOSデバイスを製造するためのプロセスの別の特定の実施形態を示す図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造する方法の特定の実施形態を示すフローチャートである。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造する方法の別の特定の実施形態を示すフローチャートである。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含む通信デバイスの特定の実施形態の図である。 異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含む電子デバイスを製造するためのプロセスの特定の例示的な実施形態を示すデータフロー図である。
図1は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するフィン電界効果トランジスタ(FinFET)を含むフィン型半導体デバイス100の特定の実施形態を示す。フィン型半導体デバイス100は、基板102を有する。基板102は、ウェル(図示せず)を有するシリコン基板であり得る。フィン型半導体デバイス100は、基板102から延びる、第1のFinFET104および第2のFinFET106を有し得る。フィン型半導体デバイス100は、第1のFinFET104および第2のFinFET106を囲むシャロートレンチ分離(STI)酸化物層108も含み得る。フィン型半導体デバイス100は、ソース(図示せず)およびドレイン(図示せず)をさらに含み得る。
第1のFinFET104は、第1のフィン110および第1のゲート112を含み得る。第1のフィン110は、第1の有効深さ(134で示す)を有する第1の領域114と、第2の領域116とを含み得る。第2の領域116は、第1の領域114以外の第1のフィン110の領域(たとえば、第1のフィン110の残りの領域)を含み得る。第1の領域114は、第1のドーピング濃度を有する可能性があり、第2の領域116は、第2のドーピング濃度を有する可能性がある。第1のドーピング濃度は、第2のドーピング濃度よりも大きい可能性がある。第1のゲート誘電体層118が、第1のフィン110と第1のゲート112との間に配置され得る。第2のFinFET106は、第2のフィン120および第2のゲート122を含み得る。第2のフィン120は、第2の有効深さ(136で示す)を有する第3の領域124と、第4の領域126とを含み得る。第4の領域126は、第3の領域124以外の第2のフィン120の領域(たとえば、第2のフィン120の残りの領域)を含み得る。第3の領域124は、第4の領域126よりも高いドーピング濃度を有し得る。第2のゲート誘電体層128が、第2のフィン120と第2のゲート122との間に配置され得る。第1のゲート誘電体層118および第2のゲート誘電体層128は、STI酸化物層108と異なる可能性がある(たとえば、高k誘電体ゲート膜など)。STI酸化物層108は、第1のFinFET104と第2のFinFET106との間の電流漏れを遮蔽するために第1のフィン110および/または第2のフィン120と物理的に接触する可能性がある。第3の領域124および第1の領域114は、同じドーピング濃度を有するが、異なる深さを有する可能性がある。第4の領域126および第2の領域116は、同じドーピング濃度を有する可能性がある。
第1の領域114は、第1のフィン110内の第1の特定の深さに配置される可能性があり、第3の領域124は、第2のフィン120内の第2の特定の深さに配置される可能性がある。第1の特定の深さは、第2の特定の深さと異なる可能性がある。第1のフィン110は、(図1の矢印によって示す)第1のフィン110の頂部から第1の領域114の第1の有効深さまでの距離によって規定された第1の有効フィン高さ130を有し得る。第2のフィン120は、(図1の矢印によって示す)第2のフィン120の頂部から第3の領域124の第2の有効深さまでの距離によって規定された第2の有効フィン高さ132を有し得る。特定の実施形態では、第1の有効高さは、第2の有効高さと異なる。第1の有効フィン高さ130は、第1のFinFET104の有効チャネル幅に関係する。第1のFinFET104の有効チャネル幅は、第1のFinFET104を通る電流の量を決定し得る。したがって、第1のFinFET104の作製中に第1の有効フィン高さ130を制御することによって、第1のFinFET104の有効チャネル幅が制御され得る。同様に、第2の有効フィン高さ132は、第2のFinFET106の有効チャネル幅に関係する。第2のFinFET106の有効チャネル幅は、第2のFinFET106の作製中に第2の有効フィン高さ132を制御することによって制御され得る。
作製中に第1の有効高さ130および/または第2の有効高さ132を変化させるために第1の特定の深さおよび/または第2の特定の深さを制御することによって、第1のFinFET104および第2のFinFET106の駆動電流が調整され得る。たとえば、フィン型半導体デバイス100の設計パラメータを適合させるために、第1のFinFET104と第2のFinFET106との間の特定の駆動電流比が得られ得る。設計要件に適合させるために特定の駆動電流を得る能力は、半導体デバイスの設計の複雑性を低減させるか、または設計のフレキシビリティを増大させ得る。
第1のFinFET104と第2のFinFET106との間の駆動電流比は、以下の式によって規定され得る。
I_FinFET1/I_FinFET2=(μ1/μ2)×(n1/n2)×(1+2ΔFin_H_eff/(2×Fin_H_eff2+Fin_W))
ここで、I_FinFET1は第1のFinFET104の駆動電流であり、I_FinFET2は第2のFinFET106の駆動電流であり、μ1は第1のFinFET104の電子移動度であり、μ2は第2のFinFET106の電子移動度であり、n1は第1のFinFET104のフィンの数であり、n2は第2のFinFET106のフィンの数であり、ΔFin_H_effは第1のFinFET104と第2のFinFET106との間の有効高さの差であり、Fin_H_eff2は第2のFinFET106の第2の有効フィン高さ132であり、Fin_Wは第1のFinFET104および第2のFinFET106の幅である。
特定の実施形態では、第1の領域114は、作製中に第1の注入エネルギーレベルを使用して第1の特定の深さにおいて基板102に注入されるイオン注入物を含み、第3の領域124は、作製中に第2の注入エネルギーレベルを使用して第2の特定の深さにおいて基板102に注入されるイオン注入物を含む。第1の特定の深さと第2の特定の深さとの間の深さの差は、第1の注入エネルギーレベルと第2の注入エネルギーレベルとの間のエネルギーレベルの差によって制御され得る。たとえば、インジウム(In)またはアンチモン(Sb)の注入物が、FinFET(たとえば、第1のFinFET104または第2のFinFET106)に使用され得る。FinFETは、N型FinFETまたはP型FinFETであり得る。In 75keVまたはSb 75keVの注入エネルギーレベルでは、34ナノメートル(nm)〜35nmの深さ(たとえば、第1の有効深さ)が実現され得る。In 65keVまたはSb 45keVの注入エネルギーレベルでは、28nm〜31nmの深さ(たとえば、第2の有効深さ)が実現され得る。
別の特定の実施形態では、第1の領域114は、第1の注入量を使用して第1の特定の深さにおいて基板102に注入されるイオン注入物を含み、第3の領域124は、第2の注入量を使用して第2の特定の深さにおいて基板102に注入されるイオン注入物を含む。第1の特定の深さと第2の特定の深さとの間の深さの差は、第1の注入量と第2の注入量との間の注入量の差によって制御され得る。したがって、フィン型半導体デバイス100は、得られる半導体デバイスの設計パラメータに適合させるために非整数駆動電流比を提供し得る。
図2〜図4は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセスの一部分の代替実施形態を示す。特に、図2は、フィン型半導体デバイスの作製中に異なる注入エネルギーレベルを使用してイオン注入深さを制御する方法を示す。図3は、フィン型半導体デバイスの作製中にパッド酸化物層内の特定の領域の高さを低減させることによってイオン注入深さを制御する方法を示す。図4は、フィン型半導体デバイスの作製中にパッド酸化物層内の特定の領域の高さを増加させることによってイオン注入深さを制御する方法を示す。
図2は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセス200の一部分の特定の実施形態を示す。第1の処理段階202では、パッド酸化物層206が、基板102の表面上に形成され得る。第1の領域210が露出されるように、第1のフォトレジストマスク208が、パッド酸化物層206の第1の部分表面上に形成され得る。第1のイオン注入物212が、第1の領域210を介してパッド酸化物層206を通って基板102に注入される。第1のイオン注入物212が、第1の注入エネルギーレベルを使用して第1の特定の深さにおいて基板102に注入され得る。
第2の処理段階204では、第2の領域214が露出されるように、第2のフォトレジストマスク218が、パッド酸化物層206の第2の部分表面上に形成され得る。第2のイオン注入物216が、第2の領域214を介してパッド酸化物層206を通って基板102に注入され得る。第2のイオン注入物が、第2の注入エネルギーレベルを使用して第2の特定の深さに注入され得る。第1の注入エネルギーレベルは、第2の注入エネルギーレベルと異なる可能性がある。第1のイオン注入物212および第2のイオン注入物216が注入された後、パッド酸化物層206を(たとえば、湿式または乾式のエッチングを使用して)除去することができ、第1のイオン注入物212のうちの少なくとも1つが第1の領域114を形成し、第2のイオン注入物216のうちの少なくとも1つが第3の領域124を形成するように、(たとえば、図1の第1のフィン110および第2のフィン120を露出させるためにフォトリソグラフィおよびエッチングによって)基板102から第1のFinFET104および第2のFinFET106が形成され得る。図1のフィン型半導体デバイス100を形成するために、(たとえば、誘電体堆積、膜堆積、フォトリソグラフィ、およびエッチングを介して)第1のフィン110および第2のフィン120の形成後、STI酸化物層108、第1のゲート誘電体層118、第2のゲート誘電体層128、第1のゲート112、第2のゲート122、ソース(図示せず)、およびドレイン(図示せず)も形成され得る。
フィン形成後にSTI酸化物層108が形成されるので、STI酸化物層108は、第1の領域114または第3の領域124におけるイオン注入などのイオン注入を受けない可能性がある。したがって、STI酸化物層108は、イオン注入物(たとえば、第1のイオン注入物212または第2のイオン注入物216)を実質的に欠いている可能性がある。フィン型半導体デバイス100のソースおよびドレインの形成前には、STI酸化物層108は、第1のドーピング濃度(1016〜1018/cm)よりも小さいドーピング濃度を有する可能性がある。ソースおよびドレインの形成中には、STI酸化物層108の表面(50〜100オングストローム)がドーピングされ得る。
したがって、FinFET(たとえば、第1のFinFET104)と別のFinFET(たとえば、第2のFinFET106)との間の有効フィン高さの差は、第1の注入エネルギーレベルと第2の注入エネルギーレベルとの間のエネルギーレベルの差によって制御され得る。代替的に、イオン注入深さの差は、注入エネルギーの異なるレベルを使用する代わりに、第1のイオン注入物212と第2のイオン注入物216との間のドーピング濃度の差によって制御され得る。
図3は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセス300の一部分の別の特定の実施形態を示す。プロセス300は、パッド酸化物層の2つの領域間の高さの差を使用してFinFETと別のFinFETとの間の有効フィン高さの差を制御し得る。
第1の処理段階302では、図2のパッド酸化物層206が形成された後、第2の酸化物領域310よりも薄い第1の酸化物領域308を露出させるために、パッド酸化物層206の一部分306が(たとえば、乾式または湿式のエッチングを使用して)除去され得る。第2の処理段階304では、第1のイオン注入物212および第2のイオン注入物216が注入されるとき、第1のイオン注入物212は、第1の酸化物領域308を通って、図1の基板102に注入され得る。第2のイオン注入物216が、第2の酸化物領域310を通って基板102に注入され得る。第1のイオン注入物212および第2のイオン注入物216が同じレベルの注入エネルギーによって注入されるとき、第1の酸化物領域308と第2の酸化物領域310との間の高さの差は、第1のイオン注入物212を第1の特定の深さに注入するのを可能にし、第2のイオン注入物216を第2の特定の深さに注入するのを可能にし得る。高さの差は、第1の酸化物領域308が第2の酸化物領域310よりも少ない注入エネルギーを吸収するのを可能にし得る。図1のフィン型半導体デバイス100を形成するために、(たとえば、誘電体堆積、膜堆積、フォトリソグラフィ、およびエッチングを介して)STI酸化物層108、第1のゲート誘電体層118、第2のゲート誘電体層128、第1のゲート112、第2のゲート122、ソース(図示せず)、およびドレイン(図示せず)も形成され得る。
イオン注入深さの差は、第1の酸化物領域308と第2の酸化物領域310との間の高さの差によって制御され得る。第1の特定の深さと第2の特定の深さとの間のイオン注入深さの差をさらに調整するために、マスクを介し異なる注入エネルギーレベルを使用して、第1のイオン注入物212および第2のイオン注入物216が注入され得る。
図4は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセス400の一部分の別の特定の実施形態を示す。プロセス400は、パッド酸化物層の2つの領域間の高さの差を制御するためにパッド酸化物層の一方の酸化物領域の高さを増加させ得る。
第1の処理段階402では、基板102の表面が露出されるように、図2のパッド酸化物層206の領域408が(たとえば、湿式または乾式のエッチングを使用して)除去され得る。第2の処理段階404では、第2の貫通領域412が第1の貫通領域410よりも高い高さを有するように、パッド酸化物の追加の層が、基板102の表面上に、パッド酸化物層206よりも上に形成され得る。
第3の処理段階406では、第1のイオン注入物212および第2のイオン注入物216が注入されるとき、第1のイオン注入物212は、第1の貫通領域410を通って基板102に注入され得る。第2のイオン注入物216が、第2の貫通領域412を通って基板102に注入され得る。第1のイオン注入物212および第2のイオン注入物216が同じレベルの注入エネルギーを使用して注入されるとき、第1の貫通領域410と第2の貫通領域412との間の高さの差は、第1のイオン注入物212を第1の特定の深さに注入するのを可能にし、第2のイオン注入物216を第2の特定の深さに注入するのを可能にし得る。イオン注入深さの差をさらに調整するために、マスクを介し異なる注入エネルギーレベルを使用して、第1のイオン注入物212および第2のイオン注入物216が注入され得る。図1のフィン型半導体デバイス100を形成するために、(たとえば、誘電体堆積、膜堆積、フォトリソグラフィ、およびエッチングを介して)STI酸化物層108、第1のゲート誘電体層118、第2のゲート誘電体層128、第1のゲート112、第2のゲート122、ソース(図示せず)、およびドレイン(図示せず)も形成され得る。
図5は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセス500の別の特定の実施形態を示す。プロセス500は、図1のフィン型半導体デバイス100を製造するために使用され得る。プロセス500は、エピタキシーを介してFinFETと別のFinFETとの間の有効フィン高さの差を制御し得る。
第1の処理段階502では、酸化物層516が、図1の基板102の表面上に形成され得る。第2の処理段階504では、領域520、522、524、および526が露出されるように、酸化物層516の領域が(たとえば、フォトリソグラフィまたはエッチングを使用して)除去され得る。第3の処理段階506では、領域520および522を含む第1の領域530が露出されるように、第1のダミーマスク528が酸化物層516および基板102上に形成され得る。第4の処理段階508では、第1の高ドーピング層532が、エピタキシーを介して領域520および522内に形成され得る。第1の高ドーピング層532は、第1の高さを有し得る。第1の特定のフィン536を形成するために、エピタキシーを介して第1の高ドーピング層532上に第1の低ドーピング層534が形成され得る。第1の高ドーピング層532および第1の低ドーピング層534を使用して、第2の特定のフィン538が、領域522内に形成され得る。第1の高ドーピング層532は、第1の低ドーピング層534よりも高いドーピング濃度を有し得る。第1の高ドーピング層532は、N型ドーパントまたはP型ドーパントをドーピングされ得る。
第5の処理段階510では、第2の領域540を露出させるために、第2のダミーマスク558が酸化物層516および基板102上に形成され得る。第2の高ドーピング層542が、エピタキシーを介して領域524および526内に形成され得る。第2の高ドーピング層542は、第2の高さを有し得る。第2の高さは、第1の高ドーピング層532の第1の高さと異なる高さを有し得る。第3の特定のフィン546を形成するために、エピタキシーを介して領域524内の第2の高ドーピング層542上に第2の低ドーピング層544が形成され得る。第2の高ドーピング層542および第2の低ドーピング層544を使用して、第4の特定のフィン548が、領域526内に形成され得る。第2の高ドーピング層542は、N型ドーパントまたはP型ドーパントをドーピングされ得る。
第6の処理段階512では、第1の特定のフィン536を含む第1の特定のFinFET550、第2の特定のフィン538を含む第2の特定のFinFET552、第3の特定のフィン546を含む第3の特定のFinFET554、および第4の特定のフィン548を含む第4の特定のFinFET556が、(たとえば、誘電体堆積および膜堆積を介して)各特定のフィン536、538、546、548にゲート(図示せず)、ソース(図示せず)、およびドレイン(図示せず)を付加することによって、また酸化物層516の特定の量をエッチング除去することによって形成され得る。第1の特定のFinFET550および第2の特定のFinFET552は、図1の第1の有効フィン高さ130に相当する、同じ有効フィン高さ(図5に矢印で示す)を有し得る。第3の特定のFinFET554および第4の特定のFinFET556は、図1の第2の有効フィン高さ132に相当する、同じ有効フィン高さ(図5に矢印で示す)を有し得る。第1の特定のFinFET550、第2の特定のFinFET552、第3の特定のFinFET554、第4の特定のFinFET556、またはそれらの任意の組合せは、フィン型半導体デバイスを形成し得る。フィン型半導体デバイスは、図1のフィン型半導体デバイス100であり得る。
図6は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセス600の別の特定の実施形態を示す。プロセス600は、FinFETと別のFinFETとの間の有効フィン高さの差を制御するために重複するイオン注入物を使用し得る。
第1の処理段階602では、第1のパッド酸化物層676が、図1の基板102の表面上に形成され得る。第1のパッド酸化物層676の形成後、イオン注入物614が、第1のパッド酸化物層676および基板102に注入され得る。イオン注入物614のうちの少なくとも1つが第1のパッド酸化物層676の領域678に注入され、イオン注入物614のうちの少なくとも1つが基板102の領域616に注入されるように、イオン注入物614が第1の深さに注入され得る。第2の処理段階604では、領域678を含む第1のパッド酸化物層676が、(たとえば、湿式または乾式のエッチングを使用して)除去され得る。第1のエピタキシャル層618が、基板102の表面上に形成され得る。領域616は、第1のエピタキシャル層618よりも高いドーピング濃度を有し得る。
第3の処理段階606では、第2のパッド酸化物層620が、第1のエピタキシャル層618の表面上に形成され得る。貫通領域624が露出されるように、フォトレジストマスク622が、第2のパッド酸化物層620上に形成され得る。追加のイオン注入物626のうちの少なくとも1つが第2のパッド酸化物層620の領域628に注入され、追加のイオン注入物626のうちの少なくとも1つが第1のエピタキシャル層618の領域630に注入されるように、追加のイオン注入物626が第2の深さに注入され得る。追加のイオン注入物626は、イオン注入物614と同じドーピング濃度を有し得る。領域630は、領域616の一部分と重複し得る。
第4の処理段階608では、フォトレジストマスク622、領域628を含む第2のパッド酸化物層620が、(たとえば、湿式または乾式のエッチングを使用して)除去され得る。第2のエピタキシャル層632が、基板102の表面上に形成され得る。第2のエピタキシャル層632は、第1のエピタキシャル層618と同じドーピング濃度を有し得る。
第5の処理段階610では、第1の特定のフィン634、第2の特定のフィン636、第3の特定のフィン638、および第4の特定のフィン640が、(たとえば、フォトリソグラフィおよびエッチングを介して)形成され得る。第1の特定のフィン634は、第1の高ドーピング領域642および第1の低ドーピング領域644を含み得る。第1の高ドーピング領域642は、領域616の一部分を含み得る。第1の低ドーピング領域644は、第1のエピタキシャル層618の少なくとも一部分と第2のエピタキシャル層632の少なくとも一部分とを含み得る。第2の特定のフィン636は、第2の高ドーピング領域646および第2の低ドーピング領域648を含み得る。第2の高ドーピング領域646は、領域616の少なくとも一部分を含み得る。第2の低ドーピング領域648は、第1のエピタキシャル層618の少なくとも一部分と第2のエピタキシャル層632の少なくとも一部分とを含み得る。第1の高ドーピング領域642および第2の高ドーピング領域646は、第1の高さを有し得る。
第3の特定のフィン638は、第3の高ドーピング領域650および第3の低ドーピング領域652を含み得る。第3の高ドーピング領域650は、領域616の少なくとも一部分と領域630の少なくとも一部分とを含み得る。第3の低ドーピング領域652は、第2のエピタキシャル層632の少なくとも一部分を含み得る。第4の特定のフィン640は、第4の高ドーピング領域654および第4の低ドーピング領域656を含み得る。第4の高ドーピング領域654は、領域616の少なくとも一部分と領域630の少なくとも一部分とを含み得る。第4の低ドーピング領域656は、第2のエピタキシャル層632の少なくとも一部分を含み得る。第3の高ドーピング領域650および第4の高ドーピング領域654は、第1の高さと異なる第2の高さを有し得る。STIハードマスク658、660、662、664が、それぞれ、各特定のフィン634〜640の頂部表面上に形成され得る。STI酸化物層666が、特定のフィン634〜640によって占有されない基板102の表面の領域上に形成され得る。
第6の処理段階612では、第1の特定のフィン634を含む第1の特定のFinFET668、第2の特定のフィン636を含む第2の特定のFinFET670、第3の特定のフィン638を含む第3の特定のFinFET672、および第4の特定のフィン640を含む第4の特定のFinFET674が、(たとえば、誘電体堆積および膜堆積を介して)各特定のフィン634〜640にゲート(図示せず)、ソース(図示せず)、およびドレイン(図示せず)を付加することによって、また酸化物層666の特定の量をエッチング除去することによって形成され得る。第1の特定のFinFET668および第2の特定のFinFET670は、図1の第1の有効フィン高さ130に相当する、同じ有効フィン高さ(図6に矢印で示す)を有し得る。第3の特定のFinFET672および第4の特定のFinFET674は、図1の第2の有効フィン高さ132に相当する、同じ有効フィン高さ(図6に矢印で示す)を有し得る。第1の特定のFinFET668、第2の特定のFinFET670、第3の特定のFinFET672、第4の特定のFinFET674、またはそれらの任意の組合せは、フィン型半導体デバイスを形成し得る。フィン型半導体デバイスは、図1のフィン型半導体デバイス100であり得る。
図7は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスを製造するためのプロセス700の別の特定の実施形態を示す。プロセス700は、フィン形成後に基板にイオン注入物を注入し得る。
第1の処理段階702では、STI酸化物/SiN層714が、図1の基板102の表面上に形成され得る。第2の処理段階704では、第1の特定のフィン716、第2の特定のフィン718、第3の特定のフィン720、および第4の特定のフィン722が、基板102の一部分とSTI酸化物/SiN層714の一部分とをエッチング除去することによって形成され得る。各特定のフィン716〜722は、STI酸化物/SiN層714の少なくとも残りの部分と基板102の少なくとも一部分とを含み得る。第3の処理段階706では、STI酸化物層724が、特定のフィン716〜722によって占有されない基板102の表面の領域上に形成され得る。
第4の処理段階708では、フォトレジストマスク726が第1の特定のフィン716および第2の特定のフィン718上に形成され得る。第1のイオン注入物728が、低エネルギー横方向スキャッタリング注入によって第1の深さにおいて第3の特定のフィン720の領域に注入され得る。この領域は、基板102の一部分を含み得る。第1のイオン注入物728が、第1の深さにおいて第4の特定のフィン722の領域にも注入され得る。第4の特定のフィン722の領域は、基板102の一部分を含み得る。
第5の処理段階710では、フォトレジストマスク726とSTI酸化物層724の一部分とが、(たとえば、乾式または湿式のエッチングを使用して)除去され得る。第2のイオン注入物730が、低エネルギー横方向スキャッタリング注入によって第2の深さにおいて各特定のフィン716〜722に注入され得る。特定の実施形態では、第1のイオン注入物728および/または第2のイオン注入物が、横方向スキャッタリングドーピングを介して注入される。第2の深さは、第1の深さと異なる可能性がある。第2のイオン注入物730が第1のイオン注入物728と重複するように、第2のイオン注入物730が、第3の特定のフィン720および第4の特定のフィン722に注入され得る。第1のイオン注入物728および第2のイオン注入物730は、同じドーピング濃度を有する可能性がある。第1のイオン注入物728および第2のイオン注入物730は、基板102と異なるドーピング濃度を有する可能性がある。特定の実施形態では、第1のイオン注入物728および第2のイオン注入物730は、N型ドーパントである。別の特定の実施形態では、第1のイオン注入物728および第2のイオン注入物730は、P型ドーパントである。
第2のイオン注入物730を含む第1の特定のフィン716の領域は、第1の高ドーピング領域である可能性があり、基板102の一部分を含む第1の特定のフィン716の領域は、第1の低ドーピング領域である可能性がある。第2のイオン注入物730を含む第2の特定のフィン718の領域は、第2の高ドーピング領域である可能性があり、基板102の一部分を含む第2の特定のフィン718の領域は、第2の低ドーピング領域である可能性がある。第1の高ドーピング領域および第2の高ドーピング領域は、第1の高さを有し得る。
第1のイオン注入物728および第2のイオン注入物730を含む第3の特定のフィン720の領域は、第3の高ドーピング領域である可能性がある。基板102の一部分を含む第3の特定のフィン720の領域は、第3の低ドーピング領域である可能性がある。第1のイオン注入物728および第2のイオン注入物730を含む第4の特定のフィン722の領域は、第4の高ドーピング領域である可能性があり、基板102の一部分を含む第4の特定のフィン722の領域は、第4の低ドーピング領域である可能性がある。第3の高ドーピング領域および第4の高ドーピング領域は、第2の高さを有し得る。第2の高さは、第1の高さと異なる可能性がある。
第6の処理段階712では、第1の特定のフィン716を含む第1の特定のFinFET732、第2の特定のフィン718を含む第2の特定のFinFET734、第3の特定のフィン720を含む第3の特定のFinFET736、および第4の特定のフィン722を含む第4の特定のFinFET738が、STI酸化物/SiN層714の残りの部分とSTI酸化物層724の一部分とをエッチング除去することによって、また(たとえば、誘電体堆積、膜堆積、フォトリソグラフィ、およびエッチングを介して)各特定のフィン716〜722にゲート(図示せず)、ソース(図示せず)、およびドレイン(図示せず)を付加することによって形成され得る。第1の特定のFinFET732および第2の特定のFinFET734は、図1の第1の有効フィン高さ130に相当する、同じ有効フィン高さ(図7に矢印で示す)を有し得る。第3の特定のFinFET736および第4の特定のFinFET738は、図1の第2の有効フィン高さ132に相当する、同じ有効フィン高さ(図7に矢印で示す)を有し得る。第1の特定のFinFET732、第2の特定のFinFET734、第3の特定のFinFET736、第4の特定のFinFET738、またはそれらの任意の組合せは、フィン型半導体デバイスを形成し得る。フィン型半導体デバイスは、図1のフィン型半導体デバイス100であり得る。
図8は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含む相補型金属酸化物半導体(CMOS)デバイスを製造するためのプロセス800の特定の実施形態を示す。第1の処理段階802では、パッド酸化物層810が、図1の基板102の表面上に形成され得る。第1の貫通領域814が露出されるように、第1のフォトレジストマスク812が、パッド酸化物層810の表面上に形成され得る。N型イオン注入物816が、第1の貫通領域814を介して第1の深さに注入され得る。N型イオン注入物816のうちの少なくとも1つがパッド酸化物層810の領域818に注入され、N型イオン注入物816のうちの少なくとも1つが基板102の領域820に注入されるように、N型イオン注入物816が第1の深さに注入され得る。
第2の処理段階804では、第2の貫通領域824が露出されるように、第1のフォトレジストマスク812が(たとえば、アッシングおよび湿式洗浄を使用して)除去され、第2のフォトレジストマスク822がパッド酸化物層810の表面上に形成され得る。P型イオン注入物826が、第2の貫通領域824を介して第1の深さに注入され得る。P型イオン注入物826のうちの少なくとも1つがパッド酸化物層810の領域828に注入され、P型イオン注入物826のうちの少なくとも1つが基板102の領域830に注入されるように、P型イオン注入物826が第1の深さに注入され得る。特定の実施形態では、P型イオン注入物826は、N型イオン注入物816と異なるドーピング濃度を有し得る。別の特定の実施形態では、P型イオン注入物826は、N型イオン注入物816と同じドーピング濃度を有し得る。
第3の処理段階806では、第2のフォトレジストマスク822、領域818、828を含むパッド酸化物層810が、(たとえば、アッシング、湿式洗浄、および湿式または乾式のエッチングを使用して)基板102の表面から除去され得る。エピタキシャル層832が、基板102の表面上に形成され得る。領域820は、エピタキシャル層832と異なるドーピング濃度を有し得る。領域820は、エピタキシャル層832と異なるドーピング濃度を有し得る。領域830は、エピタキシャル層832と異なるドーピング濃度を有し得る。第1の特定のフィン834、第2の特定のフィン836、第3の特定のフィン838、および第4の特定のフィン840が、図6の製造プロセス600で説明したものと同様の方法で形成され得る。
第4の処理段階808では、第1の特定のフィン834を含む第1の特定のFinFET842、第2の特定のフィン836を含む第2の特定のFinFET844、第3の特定のフィン838を含む第3の特定のFinFET846、および第4の特定のフィン840を含む第4の特定のFinFET848が、図6の製造プロセス600で説明したものと同様の方法で形成され得る。第1の特定のFinFET842および第2の特定のFinFET844は、PMOS半導体デバイスを形成し得る。第3の特定のFinFET846および第4の特定のFinFET848は、NMOS半導体デバイスを形成し得る。NMOS半導体デバイスおよびPMOS半導体デバイスは、CMOSデバイスを形成し得る。
図9は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むCMOSデバイスを製造するためのプロセス900の別の特定の実施形態を示す。プロセス900は、様々なタイプのイオン注入物を様々なフィンに注入し得る。
第1の処理段階902では、第1の特定のフィン910、第2の特定のフィン912、第3の特定のフィン914、および第4の特定のフィン916が、図7の製造プロセス700で説明したものと同様の方法で、図1の基板102の表面上に形成され得る。第2の処理段階904では、第3の特定のフィン914および第4の特定のフィン916が露出されるように、第1のフォトレジストマスク918が形成され得る。P型イオン注入物920が、(たとえば、低エネルギー注入横方向スキャッタリングドーピングを介して)第1の深さにおいて第3の特定のフィン914および第4の特定のフィン916に注入され得る。
第3の処理段階906では、第1のフォトレジストマスク918が、(たとえば、アッシングおよび湿式洗浄を使用して)除去され得る。第1の特定のフィン910および第2の特定のフィン912が露出されるように、第2のフォトレジストマスク922が形成され得る。N型イオン注入物924が、(たとえば、低エネルギー注入横方向スキャッタリングドーピングを介して)第1の深さにおいて第1の特定のフィン910および第2の特定のフィン912に注入され得る。第4の処理段階908では、第2のフォトレジストマスク922が、(たとえば、アッシングおよび湿式洗浄プロセスを使用して)除去され得る。第1の特定のフィン910を含む第1の特定のFinFET926、第2の特定のフィン912を含む第2の特定のFinFET928、第3の特定のフィン914を含む第3の特定のFinFET930、および第4の特定のフィン916を含む第4の特定のFinFET932が、図7の製造プロセス700で説明したものと同様の方法で形成され得る。第1の特定のFinFET926および第2の特定のFinFET928は、PMOS半導体デバイスを形成し得る。第3の特定のFinFET930および第4の特定のFinFET932は、NMOS半導体デバイスを形成し得る。NMOS半導体デバイスおよびPMOS半導体デバイスは、CMOSデバイスを形成し得る。
図10は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスの製造方法1000の特定の実施形態を示すフローチャートである。方法1000は、1002において、基板から延びるフィンを形成するステップを含む。フィンは、第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む。第1のドーピング濃度は、第2のドーピング濃度よりも大きい。たとえば、図1を参照すると、第1のFinFET104は、第1のフィン110および第1のゲート112を含み得る。第1のフィン110は、第1の領域114および第2の領域116を含み得る。第1の領域114は、第2の領域116よりも高いドーピング濃度を有し得る。特定の実施形態では、方法1000は、1004において、基板から延びる第2のフィンを形成するステップも含む。第2のフィンは、第1のドーピング濃度を有する第3の領域と第2のドーピング濃度を有する第4の領域とを含む。たとえば、図1を参照すると、第2のフィン120は、第3の領域124および第4の領域を含み得る。第3の領域124および第1の領域114は、同じドーピング濃度を有する可能性がある。第4の領域126および第2の領域116は、同じドーピング濃度を有する可能性がある。
特定の実施形態では、方法1000は、1006で、第1の特定の深さにおいて基板に第1のイオン注入物を注入するステップをさらに含む。たとえば、図2を参照すると、第1のイオン注入物212が、第1の注入エネルギーレベルを使用して第1の特定の深さにおいて基板102に注入され得る。特定の実施形態では、方法1000は、1008で、第2の特定の深さにおいて基板に第2のイオン注入物を注入するステップをさらに含む。第1の特定の深さは、第2の特定の深さと異なる。第1の領域は、第1のイオン注入物のうちの少なくとも1つを含む。第3の領域は、第2のイオン注入物のうちの少なくとも1つを含む。たとえば、図2を参照すると、第2のイオン注入物216が、第2の注入エネルギーレベルを使用して第2の特定の深さにおいて基板102に注入され得る。第1の特定の深さは、第2の特定の深さと異なる可能性がある。第1のイオン注入物212のうちの少なくとも1つは第1の領域114を形成し、第2のイオン注入物216のうちの少なくとも1つは第3の領域124を形成する。
特定の実施形態では、方法1000は、1010で、第2の特定の深さにおいて基板に第2のイオン注入物を注入するステップをさらに含む。第1の領域は第1のイオン注入物のうちの少なくとも1つを含み、第3の領域は、第1のイオン注入物のうちの少なくとも1つと第2のイオン注入物のうちの少なくとも1つとを含む。たとえば、図6を参照すると、追加のイオン注入物626のうちの少なくとも1つが第2のパッド酸化物層620の領域628に注入され、追加のイオン注入物626のうちの少なくとも1つが第1のエピタキシャル層618の領域630に注入されるように、追加のイオン注入物626が第2の深さに注入され得る。第1の高ドーピング領域642は、領域616の一部分を含むことができ、第3の高ドーピング領域650は、領域616の少なくとも一部分と領域630の少なくとも一部分と含み得る。特定の実施形態では、方法1000は、1012において、基板上に酸化物層を形成するステップをさらに含む。フィンを含むフィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、酸化物層のドーピング濃度は、第1のドーピング濃度よりも小さい。たとえば、STI酸化物層108が基板102上に形成され得る。フィン型半導体デバイス100のソースおよびドレインの形成前には、STI酸化物層108は、第1のドーピング濃度(1016〜1018/cm)よりも小さいドーピング濃度を有する可能性がある。
したがって、方法1000は、制御可能な有効フィン高さを有するフィン型半導体デバイスを製造することを可能にし得る。制御可能な有効フィン高さを有するフィン型半導体デバイスは、得られる半導体デバイスの設計パラメータに適合させるために非整数駆動電流比を提供し得る。
図11は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFETを含むフィン型半導体デバイスの製造方法1100の特定の実施形態を示すフローチャートである。方法1100は、1102において、基板から延びるフィンを形成するステップを含む。フィンは、第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む。第1のドーピング濃度は、第2のドーピング濃度よりも大きい。たとえば、図1を参照すると、第1のFinFET104は、第1のフィン110および第1のゲート112を含み得る。第1のフィン110は、第1の領域114および第2の領域116を含み得る。第1の領域114は、第2の領域116よりも高いドーピング濃度を有し得る。特定の実施形態では、方法1100は、1104において、基板から延びる第2のフィンを形成するステップも含む。第2のフィンは、第1のドーピング濃度を有する第3の領域と第2のドーピング濃度を有する第4の領域とを含む。たとえば、図1を参照すると、第2のフィン120は、第3の領域124および第4の領域を含み得る。第3の領域124および第1の領域114は、同じドーピング濃度を有する可能性がある。第4の領域126および第2の領域116は、同じドーピング濃度を有する可能性がある。
特定の実施形態では、方法1100は、1106において、基板上にパッド酸化物層を形成するステップをさらに含む。たとえば、図2を参照すると、パッド酸化物層206が、基板102の表面上に形成され得る。特定の実施形態では、方法1100は、1108において、第1の酸化物領域および第2の酸化物領域を形成するために、パッド酸化物層の一部分を除去するステップをさらに含む。第1の酸化物領域は、第2の酸化物領域と異なる高さを有する。第1のイオン注入物が、第1の酸化物領域を通って基板に注入される。第2のイオン注入物が、第2の酸化物領域を通って基板に注入される。たとえば、図3を参照すると、図2のパッド酸化物層206が形成された後、第2の酸化物領域310よりも薄い第1の酸化物領域308を露出させるために、パッド酸化物層206の一部分306が(たとえば、湿式または乾式のエッチングを使用して)除去され得る。第1のイオン注入物212が、第1の酸化物領域308を通って図1の基板102に注入され得る。第2のイオン注入物216が、第2の酸化物領域310を通って基板102に注入され得る。
特定の実施形態では、方法1100は、1110において、第1の酸化物領域および第2の酸化物領域を形成するために、パッド酸化物層の特定の領域上に追加の酸化物層を形成するステップをさらに含む。たとえば、図4を参照すると、第2の貫通領域412が第1の貫通領域410よりも高い高さを有するように、パッド酸化物の追加の層が、基板102の表面上に、パッド酸化物層206よりも上に形成され得る。特定の実施形態では、方法1100は、1112において、基板上に酸化物層を形成するステップをさらに含む。フィンを含むフィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、酸化物層のドーピング濃度は、第1のドーピング濃度よりも小さい。たとえば、STI酸化物層108が基板102上に形成され得る。フィン型半導体デバイス100のソースおよびドレインの形成前には、STI酸化物層108は、第1のドーピング濃度(1016〜1018/cm)よりも小さいドーピング濃度を有する可能性がある。
したがって、方法1100は、制御可能な有効フィン高さを有するフィン型半導体デバイスを製造することを可能にし得る。制御可能な有効フィン高さを有するフィン型半導体デバイスは、得られる半導体デバイスの設計パラメータに適合させるために非整数駆動電流比を提供し得る。
図12は、異なる有効フィン高さを有するフィンを有するFinFET(たとえば、図1〜図9のFinFETのいずれか)を含む通信デバイス1200のブロック図である。図10および図11で説明する方法、またはそれらのいくつかの部分は、通信デバイス1200において、または通信デバイス1200によって(またはその構成要素によって)実行され得る。
通信デバイス1200は、メモリ1232に結合された、デジタル信号プロセッサ(DSP)などのプロセッサ1210を含む。メモリ1232は、命令1246を記憶する非一時的な有形のコンピュータ可読記憶デバイスおよび/またはプロセッサ可読記憶デバイスであり得る。命令1246は、図10および図11を参照しながら説明した方法などの、本明細書で説明する1つまたは複数の機能または方法を実行するために、プロセッサ1210によって実行可能であり得る。
図12は、プロセッサ1210およびディスプレイデバイス1228に結合されたディスプレイコントローラ1226も通信デバイス1200が含み得ることを示す。コーダ/デコーダ(コーデック)1234も、プロセッサ1210に結合され得る。スピーカ1236およびマイクロフォン1238が、コーデック1234に結合され得る。図12は、プロセッサ1210に結合されたワイヤレスコントローラ1240も示す。ワイヤレスコントローラ1240は、トランシーバ1250を介してアンテナ1242と通信している。ワイヤレスコントローラ1240、トランシーバ1250、およびアンテナ1242は、通信デバイス1200によるワイヤレス通信を可能にするワイヤレスインターフェースを表し得る。通信デバイス1200はいくつかのワイヤレスインターフェースを含む場合があり、様々なワイヤレスネットワークは、様々なネットワーキング技術またはネットワーキング技術の組合せ(たとえば、Bluetooth(登録商標)低エネルギー、近接場通信、Wi−Fi、セルラーなど)をサポートするように構成される。
特定の実施形態では、プロセッサ1210、ディスプレイコントローラ1226、メモリ1232、コーデック1234、ワイヤレスコントローラ1240、およびトランシーバ1250は、システムインパッケージデバイスまたはシステムオンチップデバイス1222に含まれる。特定の実施形態では、入力デバイス1230および電源1244は、システムオンチップデバイス1222に結合される。その上、特定の実施形態では、図12に示すように、ディスプレイデバイス1228、入力デバイス1230、スピーカ1236、マイクロフォン1238、アンテナ1242、および電源1244は、システムオンチップデバイス1222の外部にある。しかしながら、ディスプレイデバイス1228、入力デバイス1230、スピーカ1236、マイクロフォン1238、アンテナ1242、および電源1244の各々は、インターフェースまたはコントローラなどのシステムオンチップデバイス1222の構成要素に結合され得る。
プロセッサ1210は、制御可能な有効フィン高さを有するFinFET1248を少なくとも部分的に使用して実装され得る。FinFET1248は、図1〜図9のFinFETのいずれかであり得る。FinFET1248は、非整数電流比を提供するために通信デバイス1200の1つまたは複数の構成要素の回路に使用され得る。
プロセッサ1210がFinFET1248を少なくとも部分的に使用して実装されるように説明されるが、ディスプレイコントローラ1226、メモリ1232、コーデック1234、ワイヤレスコントローラ1240のいずれも、FinFET1248を少なくとも部分的に使用して実装され得ることを理解されたい。
説明する実施形態とともに、基板と、基板から延びるフィン型半導体デバイスとを含み得る装置が開示される。フィン型半導体デバイスは、フィン型伝導チャネルを提供するための手段を含み得る。フィン型伝導チャネルを提供するための手段は、第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含み得る。第1のドーピング濃度は、第2のドーピング濃度よりも大きい。たとえば、フィン型伝導チャネルを提供するための手段は、図1の第1のフィン110、第2のフィン120、図5〜図9の特定のフィンのいずれか、フィン型伝導チャネルを提供するように構成された1つもしくは複数の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せを含み得る。この装置は、電流漏れを遮蔽するための手段も含み得る。たとえば、電流漏れを遮蔽するための手段は、図1のSTI酸化物層108、電流漏れを遮蔽するように構成された1つもしくは複数の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せを含み得る。フィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、電流漏れを遮蔽するための手段のドーピング濃度は、第1のドーピング濃度よりも小さい。たとえば、フィン型半導体デバイス100のソースおよびドレインの形成前には、STI酸化物層108は、第1のドーピング濃度(1016〜1018/cm)よりも小さいドーピング濃度を有する可能性がある。
特定の実施形態では、この装置は、フィン型伝導チャネルを提供するための第2の手段も含む。たとえば、フィン型伝導チャネルを提供するための第2の手段は、図1の第1のフィン110、第2のフィン120、図5〜図9の特定のフィンのいずれか、フィン型伝導チャネルを提供するように構成された1つもしくは複数の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
前述の開示されたデバイスおよび機能は、コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータファイル(たとえば、RTL、GDSII、GERBERなど)の中に設計および構成することができる。そのようなファイルの一部またはすべてが、そのようなファイルに基づいてデバイスを作製する作製担当者に提供され得る。得られた製品は半導体ウエハを含み、半導体ウエハは次いで半導体ダイに切り分けられ、半導体チップにパッケージングされる。次いで、これらのチップは、上述のデバイス内で利用される。図13は、電子デバイス製造プロセス1300の特定の例示的な実施形態を示す。
物理デバイス情報1302が、製造プロセス1300において研究用コンピュータ1306などで受け取られる。物理デバイス情報1302は、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せなどの半導体デバイスの少なくとも1つの物理的特性を表す設計情報を含み得る。たとえば、物理デバイス情報1302は、研究用コンピュータ1306に結合されたユーザインターフェース1304を介して入力される、物理的パラメータ、材料特性、および構造情報を含み得る。研究用コンピュータ1306は、メモリ1310などのコンピュータ可読媒体に結合された、1つまたは複数の処理コアなどのプロセッサ1308を含む。メモリ1310は、プロセッサ1308に、ファイルフォーマットに適合するように物理デバイス情報1302を変換させ、ライブラリファイル1312を生成させるように実行可能であるコンピュータ可読命令を記憶し得る。
特定の実施形態では、ライブラリファイル1312は、変換された設計情報を含む少なくとも1つのデータファイルを含む。たとえば、ライブラリファイル1312は、電子設計自動化(EDA)ツール1320とともに使用するために提供される、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せを含む、デバイスを含む半導体デバイスのライブラリを含み得る。
ライブラリファイル1312は、メモリ1318に結合された、1つまたは複数の処理コアなどのプロセッサ1316を含む設計用コンピュータ1314において、EDAツール1320とともに使用され得る。EDAツール1320は、設計用コンピュータ1314のユーザが、ライブラリファイル1312の図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せを含む回路を設計することを可能にするために、メモリ1318においてプロセッサ実行可能命令として記憶され得る。たとえば、設計用コンピュータ1314のユーザは、設計用コンピュータ1314に結合されたユーザインターフェース1324を介して、回路設計情報1322を入力し得る。回路設計情報1322は、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せなどの半導体デバイスの少なくとも1つの物理的特性を表す設計情報を含み得る。例示のために、回路設計の特性は、回路設計における特定の回路の識別および他の要素との関係、位置情報、形状サイズ情報、相互接続情報、または半導体デバイスの物理的特性を表す他の情報を含み得る。
設計用コンピュータ1314は、回路設計情報1322を含む設計情報をファイルフォーマットに準拠するように変換するように構成され得る。例示のために、ファイル形態は、グラフィックデータシステム(GDSII)ファイルフォーマットなどの、平面的な幾何形状、テキストラベル、および階層型フォーマットでの回路レイアウトについての他の情報を表す、データベースバイナリファイルフォーマットを含み得る。設計用コンピュータ1314は、他の回路または情報に加えて、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せについて説明する情報を含む、GDSIIファイル1326などの、変換された設計情報を含むデータファイルを生成するように構成され得る。例示のために、データファイルは、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれかを含み、システムオンチップ(SOC)内に追加の電子回路および構成要素も含む、SOCに相当する情報を含み得る。
GDSIIファイル1326は、作製プロセス1328において、GDSIIファイル1326内の変換された情報を使用して、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せを製造するために受け取られ得る。たとえば、デバイス製造プロセスは、代表的なマスク1332として示される、フォトリソグラフィプロセスで使用されるマスクなどの、1つまたは複数のマスクを作製するために、GDSIIファイル1326をマスク製造業者1330に提供するステップを含み得る。代表的なマスク1332は、テストされ代表的なダイ1336などのダイに分割され得る、1つまたは複数のウエハ1134を生成するために、作製プロセス中に使用され得る。代表的なダイ1336は、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せを含む、デバイスを含む回路を含む。
代表的なダイ1336をパッケージングプロセス1338に供給することができ、代表的なダイ1336は、代表的なパッケージ1340に組み込まれる。たとえば、パッケージ1340は、システムインパッケージ(SiP)構成などの、ダイ1336または複数のダイを含み得る。パッケージ1340は、電子デバイス技術合同協議会(JEDEC)規格などの1つもしくは複数の規格または仕様に準拠するように構成され得る。
パッケージ1340に関する情報は、コンピュータ1346に記憶された構成要素ライブラリなどを介して、様々な製品設計者に配布され得る。コンピュータ1346は、メモリ1350に結合された、1つまたは複数の処理コアなどのプロセッサ1348を含み得る。プリント回路基板(PCB)ツールは、ユーザインターフェース1344を介してコンピュータ1346のユーザから受け取られたPCB設計情報1342を処理するために、メモリ1350においてプロセッサ実行可能命令として記憶され得る。PCB設計情報1342は、回路基板上のパッケージングされた半導体デバイスと、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せを含む、パッケージ1340に相当するパッケージングされた半導体デバイスとの物理的な位置情報を含み得る。
コンピュータ1346は、回路基板上のパッケージングされた半導体デバイスの物理的な位置情報とともに、配線およびビアなどの電気的な接続部のレイアウトを含む、データを含むGERBERファイル1352などのデータファイルを生成するためにPCB設計情報1342を変換するように構成される可能性があり、パッケージングされた半導体デバイスは、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せを含むパッケージ1340に相当する。他の実施形態では、変換されたPCB設計情報によって生成されたデータファイルは、GERBERフォーマット以外のフォーマットを有し得る。
GERBERファイル1352は、基板組立てプロセス1354において受け取られ、GERBERファイル1352内に記憶される設計情報に従って製造される、代表的なPCB1356などのPCBを作成するために使用され得る。たとえば、GERBERファイル1352は、PCB製造プロセスの様々なステップを実行するために、1つまたは複数の機械にアップロードされ得る。PCB1356は、代表的なプリント回路アセンブリ(PCA)1358を形成するために、パッケージ1340を含む電子構成要素を装着され得る。
PCA1358は、製品製造プロセス1360において受け取られ、第1の代表的な電子デバイス1362および第2の代表的な電子デバイス1364のような、1つまたは複数の電子デバイスとなるように統合され得る。例示的かつ非限定的な例として、第1の代表的な電子デバイス1362、第2の代表的な電子デバイス1364、またはこれらの両方は、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、固定位置データユニット、およびコンピュータの群から選択される可能性があり、これらに、図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれかが組み込まれる。別の例示的かつ非限定的な例として、電子デバイス1362および1364のうちの1つまたは複数は、モバイル電話、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、全地球測位システム(GPS)対応デバイス、ナビゲーションデバイス、メータ読取り機器などの固定位置データユニット、または、データもしくはコンピュータ命令を記憶するかもしくは取り出す任意の他のデバイス、またはこれらの任意の組合せなどの遠隔ユニットであり得る。図13は、本開示の教示を使用して遠隔ユニットを例示するが、本開示は、これらの例示されたユニットに限定されない。本開示の実施形態は、メモリおよびオンチップ回路を含む能動的な集積回路を含む、任意のデバイスにおいて適切に利用され得る。
図1のフィン型半導体デバイス100、第1のフィン110、第2のフィン120、第1のFinFET104、第2のFinFET106、図2〜図9のフィンのいずれか、図2〜図9のFinFETのいずれか、またはそれらの任意の組合せを含むデバイスは、例示的なプロセス1300で説明するように、作製され、処理され、電子デバイスに組み込まれ得る。図1〜図9に関して開示された実施形態の1つまたは複数の態様は、ライブラリファイル1312、GDSIIファイル1326、およびGERBERファイル1352の内部などの、様々な処理段階で含めることができるとともに、研究用コンピュータ1306のメモリ1310、設計用コンピュータ1314のメモリ1318、コンピュータ1346のメモリ1350、基板組立てプロセス1354などの様々な段階で使用される1つもしくは複数の他のコンピュータまたはプロセッサ(図示せず)のメモリに記憶することができ、代表的なマスク1332、代表的なダイ1336、パッケージ1340、PCA1358、プロトタイプの回路もしくはデバイス(図示せず)などの他の製品、またはそれらの任意の組合せなどの、1つもしくは複数の他の物理的な実施形態にも組み込まれ得る。物理デバイス設計から最終製品までの生産の様々な代表的な段階を示したが、他の実施形態では、より少ない段階が使用されるか、またはさらなる段階が含まれる場合がある。同様に、例示的なプロセス1300は、例示的なプロセス1300の様々な段階を実行する、単一のエンティティ、または1つもしくは複数のエンティティによって実行され得る。
開示した実施形態のうちの1つまたは複数は、ポータブル音楽プレーヤ、携帯情報端末(PDA)、モバイル位置データユニット、モバイル電話、携帯電話、コンピュータ、タブレット、ポータブルデジタルビデオプレーヤ、またはポータブルコンピュータを含む、システムまたは装置に実装され得る。加えて、システムまたは装置は、通信デバイス、固定位置データユニット、セットトップボックス、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、モニタ、コンピュータモニタ、テレビ、チューナ、ラジオ、衛星ラジオ、音楽プレーヤ、デジタル音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、デジタルビデオプレーヤ、デジタルビデオディスク(DVD)プレーヤ、デスクトップコンピュータ、データもしくはコンピュータ命令を記憶するかもしくは取り出す任意の他のデバイス、またはそれらの組合せを含み得る。別の例示的な非限定的な例として、システムまたは装置は、全地球測位システム(GPS)対応デバイス、ナビゲーションデバイス、メータ読取り機器などの固定位置データユニット、または、データもしくはコンピュータ命令を記憶するかもしくは取り出す任意の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せなどの、遠隔ユニットを含み得る。図1〜図13のうちの1つまたは複数は、本開示の教示を使用してシステム、装置、および/または方法を示すが、本開示は、これらの示されたシステム、装置、および/または方法に限定されない。本開示の実施形態は、メモリ、プロセッサ、および回路を含む任意のデバイスにおいて適切に利用され得る。
本明細書で「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではないことを理解されたい。むしろ、これらの呼称は、2つ以上の要素の間、または要素の例の間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1の要素および第2の要素への参照は、2つの要素のみが採用され得ること、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。また、別段に記載されていない限り、要素のセットは1つまたは複数の要素を含む場合がある。
本明細書で使用する「決定」という用語は、多種多様なアクションを包含する。たとえば、「決定」とは、計算すること、算出すること、処理すること、導出すること、調査すること、探索すること(たとえば、テーブル、データベース、または別のデータ構造において探索すること)、確認することなどを含み得る。また、「決定」は、受け取ること(たとえば、情報を受け取ること)、アクセスすること(たとえば、メモリ内のデータにアクセスすること)などを含み得る。また、「決定」は、解決すること、選択すること、選出すること、確立することなどを含み得る。
本明細書で使用する項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」を指す句は、個々のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、a〜b、a〜c、b〜c、およびa〜b〜cを包含するものである。
様々な例示的な構成要素、ブロック、構成、モジュール、回路、およびステップについて、概してそれらの機能に関して上記で説明してきた。そのような機能がハードウェアまたはプロセッサ実行可能命令として実装されるかどうかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。加えて、上述の方法の様々な動作(たとえば、図1〜図13に示す任意の動作)は、様々なハードウェア構成要素および/もしくはソフトウェア構成要素、回路、ならびに/またはモジュールなどの、動作を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行され得る。当業者は、説明される機能を具体的な用途ごとに種々の方法で実現することができるが、そのような実現の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。
本開示に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、構成、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネント(たとえば、電子ハードウェア)、プロセッサによって実行されるコンピュータソフトウェア、または本明細書で説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得ることを、当業者はさらに諒解するだろう。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実現され得る。
1つまたは複数の態様では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶することができる。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムデータの転送を容易にする任意の媒体を含む、コンピュータ可読記憶媒体および通信媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能である任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブル読取り専用メモリ(PROM)、消去可能PROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、コンパクトディスク読取り専用メモリ(CD−ROM)、他の光学ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータの形態でプログラムコードを記憶するために使用することができコンピュータによってアクセスすることができる任意の他の媒体を含み得る。代替として、コンピュータ可読媒体(たとえば、記憶媒体)は、プロセッサと一体であり得る。プロセッサおよび記憶媒体は、特定用途向け集積回路(ASIC)中に存在し得る。ASICは、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末中に存在し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末中に個別の構成要素として存在し得る。
また、任意の接続部が適切にコンピュータ可読媒体と呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または、赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他の遠隔ソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または、赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、およびフロッピー(登録商標)ディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。したがって、いくつかの態様において、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、有形媒体)を含み得る。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲の中に含まれるべきである。
本明細書で開示された方法は、1つまたは複数のステップまたは動作を含む。方法のステップおよび/または動作は、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いに交換され得る。言い換えれば、ステップまたは動作の特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび/または動作の順序および/または使用は、本開示の範囲から逸脱することなく修正され得る。
いくつかの態様は、本明細書で提示された動作を実行するためのコンピュータプログラム製品を含み得る。たとえば、コンピュータプログラム製品は、本明細書で説明される動作を実行するために1つまたは複数のプロセッサによって実行可能な命令を記憶(および/または符号化)したコンピュータ可読記憶媒体を含み得る。コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を含み得る。
さらに、本明細書で説明した方法および技法を実行するためのモジュールおよび/または他の適切な手段は、適用可能な場合、ユーザ端末および/または基地局によってダウンロードおよび/または別様に取得され得ることを諒解されたい。あるいは、本明細書で説明される様々な方法は、記憶手段(たとえば、RAM、ROM、またはコンパクトディスク(CD)のような物理的な記憶媒体)を介して提供され得る。その上、本明細書に記載された方法および技法を提供するための任意の他の適切な技法を利用することができる。本開示の範囲は、上で示された厳密な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。
開示された実施形態の上記の説明は、当業者が、開示された実施形態を作成または使用することができるように与えられる。上記は本開示の態様を対象とするが、本開示の他の態様は、それらの基本的な範囲から逸脱することなく考案されてよく、範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。本開示または特許請求の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明された実施形態の構成、動作および詳細に対して、様々な修正、変更および変形が行われ得る。したがって、本開示は、本明細書の実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される原理および新規の特徴に整合する、可能な最大の範囲を与えられるべきである。
100 フィン型半導体デバイス
102 基板
104 第1のFinFET
106 第2のFinFET
108 シャロートレンチ分離(STI)酸化物層
110 第1のフィン
112 第1のゲート
114 第1の領域
116 第2の領域
118 第1のゲート誘電体層
120 第2のフィン
122 第2のゲート
124 第3の領域
126 第4の領域
128 第2のゲート誘電体層
130 第1の有効フィン高さ
132 第2の有効フィン高さ
134 第1の有効深さ
136 第2の有効深さ
206 パッド酸化物層
208 フォトレジストマスク
210 第1の領域
212 第1のイオン注入物
214 第2の領域
216 第2のイオン注入物
218 第2のフォトレジストマスク
306 パッド酸化物層206の一部分
308 第1の酸化物領域
310 第2の酸化物領域
312 フォトレジストマスク
408 パッド酸化物層206の領域
410 第1の貫通領域
412 第2の貫通領域
516 酸化物層
520 領域
522 領域
524 領域
526 領域
528 第1のダミーマスク
530 第1の領域
532 第1の高ドーピング層
534 第1の低ドーピング層
536 第1の特定のフィン
538 第2の特定のフィン
540 第2の領域
542 第2の高ドーピング層
544 第2の低ドーピング層
546 第3の特定のフィン
548 第4の特定のフィン
550 第1の特定のFinFET
552 第2の特定のFinFET
554 第3の特定のFinFET
556 第4の特定のFinFET
558 第2のダミーマスク
614 イオン注入物
616 基板102の領域
618 第1のエピタキシャル層
620 第2のパッド酸化物層
622 フォトレジストマスク
624 貫通領域
626 追加のイオン注入物
628 第2のパッド酸化物層620の領域
630 第1のエピタキシャル層618の領域
632 第2のエピタキシャル層
634 第1の特定のフィン
636 第2の特定のフィン
638 第3の特定のフィン
640 第4の特定のフィン
642 第1の高ドーピング領域
644 第1の低ドーピング領域
646 第2の高ドーピング領域
648 第2の低ドーピング領域
650 第3の高ドーピング領域
652 第3の低ドーピング領域
654 第4の高ドーピング領域
656 第4の低ドーピング領域
658 STIハードマスク
660 STIハードマスク
662 STIハードマスク
664 STIハードマスク
666 STI酸化物層
668 第1の特定のFinFET
670 第2の特定のFinFET
672 第3の特定のFinFET
674 第4の特定のFinFET
714 STI酸化物/SiN層
716 第1の特定のフィン
718 第2の特定のフィン
720 第3の特定のフィン
722 第4の特定のフィン
724 STI酸化物層
726 フォトレジストマスク
728 第1のイオン注入物
730 第2のイオン注入物
732 第1の特定のFinFET
734 第2の特定のFinFET
736 第3の特定のFinFET
738 第4の特定のFinFET
810 パッド酸化物層
812 第1のフォトレジストマスク
814 第1の貫通領域
816 N型イオン注入物
818 パッド酸化物層810の領域
820 基板102の領域
822 第2のフォトレジストマスク
824 第2の貫通領域
826 P型イオン注入物
828 パッド酸化物層810の領域
830 基板102の領域
832 エピタキシャル層
834 第1の特定のフィン
836 第2の特定のフィン
838 第3の特定のフィン
840 第4の特定のフィン
842 第1の特定のFinFET
844 第2の特定のFinFET
846 第3の特定のFinFET
848 第4の特定のFinFET
910 第1の特定のフィン
912 第2の特定のフィン
914 第3の特定のフィン
916 第4の特定のフィン
918 第1のフォトレジストマスク
920 P型イオン注入物
922 第2のフォトレジストマスク
924 N型イオン注入物
926 第1の特定のFinFET
928 第2の特定のFinFET
930 第3の特定のFinFET
932 第4の特定のFinFET
1200 通信デバイス
1210 プロセッサ
1222 システムインパッケージデバイス、システムオンチップデバイス
1226 ディスプレイコントローラ
1228 ディスプレイデバイス
1230 入力デバイス
1232 メモリ
1234 コーデック
1236 スピーカ
1238 マイクロフォン
1240 ワイヤレスコントローラ
1242 アンテナ
1244 電源
1246 命令
1248 制御可能な有効フィン高さを有するFinFET
1250 トランシーバ
1302 物理デバイス情報
1304 ユーザインターフェース
1306 研究用コンピュータ
1308 プロセッサ
1310 メモリ
1312 ライブラリファイル
1314 設計用コンピュータ
1316 プロセッサ
1318 メモリ
1320 EDAツール
1322 回路設計情報
1324 ユーザインターフェース
1326 GDSIIファイル
1328 作製プロセス
1330 マスク製造業者
1332 マスク
1334 ウエハ
1336 ダイ
1338 パッケージングプロセス
1340 パッケージ
1342 PCB設計情報
1344 ユーザインターフェース
1346 コンピュータ
1348 プロセッサ
1350 メモリ
1352 GERBERファイル
1354 基板組立てプロセス
1356 プリント回路基板(PCB)
1358 プリント回路アセンブリ
1360 製品製造プロセス
1362 第1の電子デバイス
1364 第2の電子デバイス

Claims (35)

  1. 基板と、
    前記基板から延びるフィン型半導体デバイスであって、
    第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含むフィンであって、前記第1のドーピング濃度が前記第2のドーピング濃度よりも大きい、フィンと、
    前記フィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、酸化物層のドーピング濃度が前記第1のドーピング濃度よりも小さい、酸化物層と
    を含む、フィン型半導体デバイスと
    を含む、装置。
  2. 前記フィンが前記フィンの頂部から前記第1の領域の第1の有効深さまでの第1の距離によって規定された第1の有効高さを有する、請求項1に記載の装置。
  3. 前記フィン型半導体デバイスが第2のフィンを含み、前記第2のフィンが第3のドーピング濃度を有する第3の領域と前記第2のドーピング濃度を有する第4の領域とを含む、請求項1に記載の装置。
  4. 前記第1のドーピング濃度が前記第3のドーピング濃度と異なる、請求項3に記載の装置。
  5. 前記フィンが前記フィンの頂部から前記第1の領域の第1の有効深さまでの第1の距離によって規定された第1の有効高さを有し、前記第2のフィンが前記第2のフィンの頂部から前記第2の領域の第2の有効深さまでの第2の距離によって規定された第2の有効高さを有し、前記第1の有効高さが前記第2の有効高さと異なる、請求項3に記載の装置。
  6. 前記フィンと前記第2のフィンとの駆動電流比が非整数である、請求項5に記載の装置。
  7. 前記第1の領域が第1の注入エネルギーレベルを使用して第1の深さにイオン注入によって形成され、前記第3の領域が第2の注入エネルギーレベルを使用して第2の深さにイオン注入によって形成される、請求項3に記載の装置。
  8. 第1のレベルが第2のレベルと異なる、請求項7に記載の装置。
  9. 前記第1の深さがパッド酸化物層の第1の高さによって制御され、前記第2の深さが前記パッド酸化物層の第2の高さによって制御され、前記第1の高さが前記第2の高さと異なり、前記第1の注入エネルギーレベルが前記第2の注入エネルギーレベルと実質的に同一である、請求項7に記載の装置。
  10. 前記第1の領域が第1の注入量を使用して前記フィンに注入され、前記第3の領域が第2の注入量を使用して前記第2のフィンに注入される、請求項3に記載の装置。
  11. 前記第1の領域がN型ドーパントを使用してドーピングされ、前記第3の領域がP型ドーパントを使用してドーピングされる、請求項3に記載の装置。
  12. 前記第1の領域がエピタキシーまたは横方向ドーピングを介して形成される、請求項1に記載の装置。
  13. 前記第1の領域が前記フィンの外形の形成に続いて形成される、請求項1に記載の装置。
  14. 前記第1の領域がイオン注入を介して形成され、前記第2の領域がエピタキシーを介して形成される、請求項1に記載の装置。
  15. 前記酸化物層が、前記フィンが形成された後に形成される、請求項1に記載の装置。
  16. フィン型半導体が統合された、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、固定位置データユニット、およびコンピュータからなるグループから選択されるデバイスをさらに含む、請求項1に記載の装置。
  17. 第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む、基板から延びるフィンを形成するステップであって、前記第1のドーピング濃度が前記第2のドーピング濃度よりも大きい、ステップと、
    前記基板上に酸化物層を形成するステップであって、前記フィンを含むフィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、前記酸化物層のドーピング濃度が前記第1のドーピング濃度よりも小さい、ステップと
    を含む、方法。
  18. 前記基板から延びる第2のフィンを形成するステップであって、前記第2のフィンが前記第1のドーピング濃度を有する第3の領域と前記第2のドーピング濃度を有する第4の領域とを含む、ステップ
    をさらに含む、請求項17に記載の方法。
  19. 第1の特定の深さにおいて前記基板に第1のイオン注入物を注入するステップと、
    第2の特定の深さにおいて前記基板に第2のイオン注入物を注入するステップであって、前記第1の特定の深さが前記第2の特定の深さと異なり、前記第1の領域が前記第1のイオン注入物の少なくとも1つを含み、前記第3の領域が前記第1のイオン注入物の少なくとも1つと前記第2のイオン注入物の少なくとも1つとを含む、ステップと
    をさらに含む、請求項18に記載の方法。
  20. 第1の特定の深さにおいて前記基板に第1のイオン注入物を注入するステップと、
    第2の特定の深さにおいて前記基板に第2のイオン注入物を注入するステップであって、前記第1の特定の深さが前記第2の特定の深さと異なり、前記第1の領域が前記第1のイオン注入物の少なくとも1つを含み、前記第3の領域が前記第1のイオン注入物の少なくとも1つを含む、ステップと
    をさらに含む、請求項18に記載の方法。
  21. 前記基板上にパッド酸化物層を形成するステップと、
    第1の酸化物領域および第2の酸化物領域を形成するために前記パッド酸化物層の一部分を除去するステップであって、前記第1の酸化物領域が前記第2の酸化物領域と異なる高さを有し、前記第1のイオン注入物が前記第1の酸化物領域を通って前記基板に注入され、前記第2のイオン注入物が前記第2の酸化物領域を通って前記基板に注入される、ステップと
    をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  22. 前記基板上にパッド酸化物層を形成するステップと、
    第1の酸化物領域および第2の酸化物領域を形成するために前記パッド酸化物層の特定の領域上に追加の酸化物層を形成するステップであって、前記第1の酸化物領域が前記第2の酸化物領域と異なる高さを有し、前記第1のイオン注入物が前記第1の酸化物領域を通って前記基板に注入され、前記第2のイオン注入物が前記第2の酸化物領域を通って前記基板に注入される、ステップと
    をさらに含む、請求項20に記載の方法。
  23. 前記第1の領域がイオン注入の複数の適用を介して形成され、前記第3の領域がイオン注入の単一の適用を介して形成される、請求項18に記載の方法。
  24. 前記フィンがエピタキシーを介して形成される、請求項17に記載の方法。
  25. 前記第1の領域がイオン注入を介して形成され、前記第2の領域がエピタキシーを介して形成される、請求項17に記載の方法。
  26. 前記第1の領域が前記第2の領域の形成に続いて形成される、請求項25に記載の方法。
  27. 前記フィンを形成するステップが電子デバイスに組み込まれたプロセッサによって実行される、請求項17に記載の方法。
  28. 基板と、
    前記基板から延びるフィン型半導体デバイスであって、
    第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む、フィン型伝導チャネルを提供するための手段であって、前記第1のドーピング濃度が前記第2のドーピング濃度よりも大きい、手段と、
    電流漏れを遮蔽するための手段であって、前記フィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、電流漏れを遮蔽するための前記手段のドーピング濃度が前記第1のドーピング濃度よりも小さい、手段と
    を含む、フィン型半導体デバイスと
    を含む、装置。
  29. 前記フィン型半導体デバイスがフィン型伝導チャネルを提供するための第2の手段を含み、フィン型伝導チャネルを提供するための前記第2の手段が第3のドーピング濃度を有する第3の領域と前記第2のドーピング濃度を有する第4の領域とを含む、請求項28に記載の装置。
  30. フィン型半導体が統合された、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、固定位置データユニット、およびコンピュータからなるグループから選択されるデバイスをさらに含む、請求項28に記載の装置。
  31. コンピュータによって実行可能な命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、
    第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含む、基板から延びるフィンの形成を開始させるステップであって、前記第1のドーピング濃度が前記第2のドーピング濃度よりも大きい、ステップと、
    前記基板上への酸化物層の形成を開始させるステップであって、前記フィンを含むフィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、前記酸化物層のドーピング濃度が前記第1のドーピング濃度よりも小さい、ステップと
    を含む、動作を実行するためのコンピュータ可読記憶媒体。
  32. 前記動作が前記基板から延びる第2のフィンの形成を開始させるステップをさらに含み、前記第2のフィンが第3のドーピング濃度を有する第3の領域と前記第2のドーピング濃度を有する第4の領域とを含む、請求項31に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  33. 回路基板上のパッケージングされた半導体デバイスの物理的な位置情報を含む設計情報を受け取るステップであって、前記パッケージングされた半導体デバイスが、
    基板と、
    前記基板から延びるフィン型半導体デバイスであって、
    第1のドーピング濃度を有する第1の領域と第2のドーピング濃度を有する第2の領域とを含むフィンであって、前記第1のドーピング濃度が前記第2のドーピング濃度よりも大きい、フィンと、
    前記フィン型半導体デバイスのソースおよびドレインの形成前には、酸化物層のドーピング濃度が前記第1のドーピング濃度よりも小さい、酸化物層と
    を含む、フィン型半導体デバイスと
    を含む、ステップと、
    データファイルを生成するために前記設計情報を変換するステップと
    を含む方法。
  34. 前記データファイルがGERBERフォーマットを有する、請求項33に記載の方法。
  35. 前記データファイルがGDSIIフォーマットを含む、請求項33に記載の方法。
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