基于选择性外延生长的iii-v族材料的器件的制作方法_4

文档序号:9553357阅读:来源:国知局
aa3As的新缓冲。纳米线器件1504具有小于临界层厚度tc的厚 度t(t〈tc)〇
[0073] 数据1505示出了在基于III-V族材料的第一缓冲层上的基于III-V族材料的第 二缓冲层上制造基于III-V族材料的器件沟道层能够提高器件性能,其中第二缓冲层具有 与器件沟道层的晶格参数相匹配的晶格参数,并且其中第一缓冲层具有介于衬底的晶格参 数与器件层(例如,缓冲器件1503上的三栅极、缓冲器件1504上的纳米线)的晶格参数之 间的晶格参数。
[0074] 图16根据一个实施例对计算设备1600进行了说明。计算设备1600容纳了板 1602。板1602可以包括多个部件,包括(但不限于)处理器1601以及至少一个通信芯片 1604。处理器1601物理耦合并且电耦合到板1602。在某些实施方式中,至少一个通信芯片 也物理耦合并且电耦合到板1602。在其它实施方式中,至少一个通信芯片1604是处理器 1601的一部分。
[0075] 取决于其应用,计算设备1600可以包括可以或可以不物理耦合并且电耦合到板 1602的其它部件。这些其它部件包括(但不限于)存储器(例如,易失性存储器1608(例如, DRAM)、非易失性存储器1610(例如,R0M)、闪存)、图形处理器1612、数字信号处理器(未 示出)、密码处理器(未示出)、芯片组1614、天线1616、显示器(例如,触屏显示器1617)、 显示控制器(例如,触屏控制器1611)、电池1618、音频编解码器(未示出)、视频编解码器 (未示出)、放大器(例如,功率放大器1609)、全球定位系统(GPS)设备1613、指南针1614、 加速计(未示出)、陀螺仪(未示出)、扬声器1615、照相机1603以及大容量存储设备(例 如,硬盘驱动器、光盘(⑶)、数字通用光盘(DVD)等)(未示出)。
[0076] 诸如通信芯片1604之类的通信芯片实现了用于将数据传送至计算设备1600并且 传送来自计算设备1600的数据的无线通信。术语"无线"及其派生词可以用于描述可以通 过利用经调制的电磁辐射借助于非固体介质来传输数据的电路、设备、系统、方法、技术、通 信信道等。该术语未暗示关联的器件不包含任何线,尽管在某些实施例中它们可能不包含。 通信芯片1604可以实施多个无线标准或无线协议中的任意一个,该无线标准或无线协议 包括(但不限于)Wi-Fi(IEEE802. 11族)、WiMAX(IEEE802. 16族)、IEEE802. 20族、长期 演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙及其派 生物以及指定为3G、4G、5G及以上的任何其它的无线协议。通信设备1600可以包括多个通 信芯片。例如,通信芯片1604可以专用于诸如Wi-Fi和蓝牙之类的较短范围的无线通信, 并且通信芯片1636可以专用于诸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-TO及其它之类 的较长范围的无线通信。
[0077] 在至少某些实施例中,计算设备1600的部件中的至少某些部件(例如,处理器 1601、通信芯片1604、图形CPU1612)包括多层叠置体,如上所述该多层叠置体包括硅衬底 上的绝缘层中的沟槽中的第一基于III-V族材料的缓冲层、第一基于III-V族材料的缓冲 层上的第二基于III-V族材料的缓冲层;以及第二缓冲层上的基于III-V族材料的器件层, 其中第二基于III-V族材料的缓冲层具有与基于III-V族材料的器件沟道层的晶格参数相 匹配的晶格参数,并且其中第一基于III-V族材料的缓冲层具有介于硅衬底的晶格参数与 基于ΙΙΙ-ν族材料的器件层的晶格参数之间的晶格参数。
[0078] 计算设备1600的至少某些部件(例如,处理器1601、图形CPU1612)的集成电路 管芯包括一个或多个基于III-V族材料的器件,例如利用如本文所述的方法制造的三栅极 晶体管、纳米线、纳米带。术语"处理器"可以表示处理来自寄存器和/或存储器的电子数 据从而将该电子数据转换为可以存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任意设 备或设备的一部分。
[0079] 通信芯片1604也可以包括多层叠置体,根据本文所述的实施例该多层叠置体包 括硅衬底上的绝缘层中的沟槽中的第一基于III-V族材料的缓冲层、第一基于III-V族材 料的缓冲层上的第二基于III-V族材料的缓冲层;以及第二缓冲层上的基于III-V族材料 的器件层,其中第二基于III-V族材料的缓冲层具有与基于III-V族材料的器件沟道层的 晶格参数相匹配的晶格参数,并且其中第一基于III-V族材料的缓冲层具有介于硅衬底的 晶格参数与基于m-v族材料的器件层的晶格参数之间的晶格参数。
[0080] 在其它实施方式中,容纳在计算设备1600内的另一个部件可以包含多层叠置体, 根据本文所述的实施例该多层叠置体包括硅衬底上的绝缘层中的沟槽中的第一基于III-V 族材料的缓冲层、第一基于III-V族材料的缓冲层上的第二基于III-V族材料的缓冲层; 以及第二缓冲层上的基于III-V族材料的器件层,其中第二基于III-V族材料的缓冲层具 有与基于III-V族材料的器件沟道层的晶格参数相匹配的晶格参数,并且其中第一基于 III-V族材料的缓冲层具有介于硅衬底的晶格参数与基于III-V族材料的器件层的晶格参 数之间的晶格参数。
[0081] 根据一个实施方式,如上所述通信芯片的集成电路管芯包括一个或多个器件,其 包括三栅极晶体管器件、纳米线器件以及纳米带器件。在各个实施方式中,计算设备1600 可以是膝上型计算机、上网本、超极本、智能手机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、超移动 PC、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数字照 相机、便携式音乐播放器或者数字视频录像机。在其它实施方式中,计算设备1600可以是 对数据进行处理的任意其它电子设备。
[0082] 以下实例涉及其它实施例:
[0083] -种制造基于III-V族材料的器件的方法,包括:将第一基于III-V族材料的缓冲 层沉积在硅衬底上;将第二基于III-V族材料的缓冲层沉积到第一基于III-V族材料的缓 冲层上;并且将基于III-V族材料的器件沟道层沉积在第二基于III-V族材料的缓冲层上。
[0084] -种制造基于III-V族材料的器件的方法,包括:将第一基于III-V族材料的缓冲 层沉积在硅衬底上;将第二基于III-V族材料的缓冲层沉积到第一基于III-V族材料的缓 冲层上;并且将基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层沉积在第二基于III-V族材料的缓冲层上, 其中第二基于III-V族材料的缓冲层具有与基于III-V族材料的器件沟道层的晶格参数相 匹配的晶格参数。
[0085] -种制造基于ΙΙΙ-ν族材料的器件的方法,包括:将第一基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲 层沉积在硅衬底上;将第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层沉积到第一基于III-V族材料的缓 冲层上;并且将基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层沉积在第二基于III-V族材料的缓冲层上, 其中第一基于III-V族材料的缓冲层具有介于硅衬底的晶格参数与基于ΙΙΙ-ν族材料的器 件沟道层的晶格参数之间的晶格参数。
[0086] -种制造基于III-V族材料的器件的方法,包括:将第一基于III-V族材料的缓冲 层沉积在硅衬底上;将第二基于III-V族材料的缓冲层沉积到第一基于III-V族材料的缓 冲层上;并且将基于III-V族材料的器件沟道层沉积在第二基于III-V族材料的缓冲层上, 并且将帽层沉积在基于III-V族材料的器件沟道层上。
[0087] -种制造基于III-V族材料的器件的方法,包括:在硅衬底上的绝缘层中形成沟 槽;将第一基于III-V族材料的缓冲层沉积到硅衬底上的沟槽中;将第二基于III-V族材 料的缓冲层沉积到第一基于III-V族材料的缓冲层上;并且将基于III-V族材料的器件沟 道层沉积在第二基于III-V族材料的缓冲层上。
[0088] -种制造基于ΙΙΙ-ν族材料的器件的方法,包括:将第一基于III-V族材料的缓冲 层沉积到硅衬底上的绝缘层中的沟槽中;将第二基于III-V族材料的缓冲层沉积到第一基 于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层上;将基于III-V族材料的器件沟道层沉积在第二基于III-V族 材料的缓冲层上;并且将栅极介电层沉积在基于III-V族材料的器件沟道层上方。
[0089] -种制造基于ΙΙΙ-ν族材料的器件的方法,包括:将第一基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲 层沉积到硅衬底上的绝缘层中的沟槽中;将第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层沉积到第一基 于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层上;将基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层沉积在第二基于ΙΙΙ-ν族 材料的缓冲层上;形成鳍状物,其包括第一基于III-V族材料的缓冲层的部分上的第二基 于III-V族材料的缓冲层上的基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层;并且将栅极介电层沉积在 鳍状物上。
[0090] -种制造基于ΙΙΙ-ν族材料的器件的方法,包括:将第一基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲 层沉积到硅衬底上的绝缘层中的沟槽中;将第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层沉积到第一基 于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层上;将基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层沉积在第二基于ΙΙΙ-ν族 材料的缓冲层上;并且将经掺杂的基于III-V族材料的层沉积在基于ΙΙΙ-ν族材料的器件 沟道层上方。
[0091] -种制造基于III-V族材料的器件的方法,包括:将第一基于III-V族材料的缓冲 层沉积到硅衬底上的绝缘层中的沟槽中;将第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层沉积到第一基 于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层上;将基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层沉积在第二基于ΙΙΙ-ν族 材料的缓冲层上,其中基于III-V族材料的器件沟道层中的铟的浓度为至少53%。
[0092] -种制造基于ΙΙΙ-ν族材料的器件的方法,包括:将第一基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲 层沉积到硅衬底上的绝缘层中的沟槽中;将第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层沉积到第一基 于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层上;将基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层沉积在第二基于ΙΙΙ-ν族 材料的缓冲层上,其中第一基于III-V族材料的缓冲层、第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层以 及基于III-V族材料的器件沟道层中的至少一个是通过化学气相沉积来进行沉积的。
[0093] -种基于ΙΙΙ-ν族材料的器件,包括:硅衬底上的第一基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲 层;第一基于III-V族材料的缓冲层上的第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层;以及第二基于 III-V族材料的缓冲层上的基于ΙΙΙ-ν族材料的器件沟道层。
[0094] -种基于ΙΙΙ-ν族材料的器件,包括:硅衬底上的第一基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲 层;第一基于III-V族材料的缓冲层上的第二基于ΙΙΙ-ν族材料的缓冲层;以及第二基于 III-V族材料的缓冲层上的基于III-V族材料的器件沟道层,其中第二基于III-
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