且因此具有耦合到电池713的输入和向所有其它功能模块提供电流供应的输出。PMIC或RFIC中的一个或多个还可以包括具有氮掺杂的栅极电介质界面的非平面II1-VFET。在示例性实施例中，RFIC 725具有耦合到天线的输出，该天线被提供用于实施许多无线标准或协议中的任何无线标准或协议，所述无线标准或协议包括但不限于:W1-Fi (IEEE 802.11 族)、WiMAX (IEEE 802.16 族)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE、GSM、GPRS, CDMA, TDMA, DECT、蓝牙、及其衍生物、以及被指定为3G、4G、5G和更高代的任何其它无线协议。在实施方式中，这些模块中的每一个可以被集成到单个芯片上作为SoC、被集成到耦合到已封装的器件710的封装衬底的单独IC上、或在板级上进行集成。
[0051]图5是根据本发明的一个实施例的计算设备1000的功能框图。例如，可以在平台700的内部发现计算设备1000，并且计算设备1000还包括主管许多部件的板1002，所述许多部件例如但不限于处理器1004(例如，应用处理器)和至少一个通信芯片1006。在实施例中，至少处理器1004集成有(例如，片上)具有氮掺杂栅极电介质界面的非平面II1-V FET。处理器1004物理和电耦合到板1002。处理器1004包括封装在处理器1004内的集成电路管芯。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将这些电子数据转换成可以存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备的一部分。
[0052]在一些实施方式中，至少一个通信芯片1006也物理和电耦合到板1002。在其它实施方式中，通信芯片1006是处理器1004的一部分。取决于其应用，计算设备1000可以包括可以或可以不与板1002物理和电耦合的其它部件。这些其它部件包括但不限于:易失性存储器(例如，DRAM)、闪速存储器或STTM等形式的非易失性存储器(例如，RAM或ROM)、图形处理器、数据信号处理器、加密处理器、芯片集、天线、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)设备、罗盘、加速度计、陀螺仪、扬声器、照相机、以及大容量存储设备(例如，硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)、光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)?
[0053]通信芯片1006的至少其中之一可以实现用于来往于计算设备1000的数据传输的无线通信。术语“无线”及其衍生词可以用于描述电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等等，其可以通过使用调制的电磁辐射而经由非固态介质传送数据。术语并不暗示相关联的设备不包含任何线路，尽管在一些实施例中相关联的设备可能不包含任何线路。通信芯片1006可以实施包括但不限于本文中的其它地方所描述的标准或协议的许多无线标准或协议中的任何一种。计算设备1000可以包括多个通信芯片1006。例如，第一通信芯片1006可以专用于较短范围的无线通信，例如，W1-Fi和蓝牙，并且第二通信芯片1006可以专用于较长范围的无线通信，例如，GPS、EDGE、GPRS、CDMA, WiMAX、LTE、Ev-DO 等。
[0054]因此，本发明的一个或多个实施例总体上涉及在II1- V半导体表面的界面处具有氮掺杂的栅极电介质的非平面II1- V FETo要理解，以上描述旨在进行说明，而非进行限制。例如，尽管附图中的流程图示出由本发明的特定实施例执行的操作的特定顺序，但是应该理解，并不要求这种顺序(例如，替代的实施例可以按照不同的顺序执行操作、组合某些操作、重叠某些操作等)。此外，本领域中的技术人员在阅读并理解以上描述后，许多其它实施例将是显而易见的。尽管已经参考具体示例性实施例对本发明进行了描述，但是应该认识到，本发明不限于所描述的实施例，而是可以在所附权利要求的精神和范围内利用实施例的修改和改变来实践本发明。因此，应该参考所附权利要求、以及为这种权利要求赋予权利的等同物的全部范围来确定本发明的范围。
【主权项】
1.一种非平面场效应晶体管(FET)，包括: 源极区和漏极区，所述源极区和所述漏极区具有设置于其间的II1- V半导体沟道区； 设置在所述半导体沟道区之上的栅极电介质层，其中，所述栅极电介质层包括金属氧化物，并且还在接近所述栅极电介质与所述II1- V半导体沟道区之间的界面处包括氮；以及 设置在所述栅极电介质层之上的栅极电极。
2.根据权利要求1所述的FET，其中，所述II1-V化合物半导体与所述栅极电介质直接接触，其中，所述栅极电介质层在接近与所述II1- V化合物半导体的所述界面处包括富氮区，所述富氮区相对于所述栅极电介质的远离所述界面的区具有更多的氮。
3.根据权利要求2所述的FET，其中，所述半导体沟道区包括穿过所述栅极电介质层的线，并且所述栅极电介质完全包围所述沟道区，并且其中，所述栅极电介质层的所述富氮区也完全包围所述沟道。
4.根据权利要求1所述的FET，还包括:设置在所述栅极电极与所述栅极电介质之间的金属氮化物层，所述金属氮化物与所述栅极电介质连接。
5.根据权利要求4所述的FET，其中，所述金属氮化物包括以下物质的至少其中之一:T1、Va、Mo、Ta 或 W。
6.根据权利要求4所述的FET，其中，所述栅极电极包括设置在所述金属氮化物之上的功函数金属，所述功函数金属具有在存在所述金属氮化物的情况下设定所述栅极电极的功函数的成分。
7.根据权利要求6所述的FET，其中，所述功函数金属包括以下物质的至少其中之一:Ru、Co、Ir、N1、Pd 或 Pt。
8.根据权利要求1所述的FET，其中，所述金属氧化物是选自由Al、Zr、Hf、Ta和La组成的组中的金属的氧化物。
9.根据权利要求8所述的FET，其中，所述金属氧化物是还包括硅的金属硅酸盐。
10.根据权利要求1所述的FET，还包括: 在所述源极区与所述漏极区之间延伸的II1- V半导体纳米线，并且所述栅极电介质层完全包围所述源极区与所述漏极区之间的II1- V半导体线的长度，其中，接近所述栅极电介质层与所述半导体沟道之间的所述界面的富氮区包围所述II1- V半导体线的至少一部分；以及 其中，所述栅极电极包括完全包围所述栅极电介质层的金属层。
11.权利要求书缺11
12.—种移动计算平台，包括: 包括根据权利要求1所述的FET的集成电路， 显不屏；以及 无线收发器。
13.—种形成非平面场效应晶体管(FET)的方法，所述方法包括: 形成II1-V半导体沟道区； 在所述II1- V半导体沟道区之上形成包括金属氧化物的栅极电介质层； 利用氮对所述栅极电介质层的接近所述半导体沟道区的表面的区进行共形掺杂； 在所述栅极电介质层之上形成栅极电极；以及 在所述栅极电极的相对侧上形成源极区和漏极区。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述非硅半导体沟道包括II1-V半导体纳米线，所述II1- V半导体纳米线穿过所述栅极电介质层，并且所述栅极电介质完全包围所述沟道区；以及 其中，所述共形掺杂还包括:将所述栅极电介质层非定向地暴露于液相氮源、汽相氮源、气相氮源或固相氮源的至少其中之一；以及在至少400°C的温度下对所述FET进行退火。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，对所述栅极电介质层的所述非定向暴露还包括:在形成所述栅极电极之前或在形成所述栅极电极的同时，将所述栅极电介质层暴露于含氮源气体的等离子体。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，对所述栅极电介质层的所述非定向暴露还包括:将所述栅极电介质层交替地暴露于所述含氮源气体的等离子体和包括Ru、Co、Ir、N1、Pd或Pt的有机金属前体以形成所述栅极电极。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，形成所述栅极电极包括沉积以下金属的至少其中之一:实质上不含氮的功函数金属；或实质上不含氮的体金属。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，对所述栅极电介质层的所述非定向暴露还包括:利用原子层沉积(ALD)工艺在所述栅极电介质的暴露的表面上沉积金属氮化物层。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，对所述栅极电介质层的所述非定向暴露还包括:将所述栅极电介质层暴露于包括肼的溶液。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，对所述栅极电介质层的所述非定向暴露还包括: 在所述栅极电介质的暴露的表面上沉积牺牲氮化物层；以及 在形成所述栅极电极之前剥除所述牺牲氮化物层。
【专利摘要】本发明描述了具有氮掺杂的栅极电介质界面和共形的栅极电极的Ⅲ-Ⅴ场效应晶体管(FET)。利用氮对高k栅极电介质与非平面晶体管沟道区的Ⅲ-Ⅴ族半导体表面的界面进行非定向掺杂。在纳米线实施例中，通过将所述栅极电介质暴露于氮的液态源、汽态源、气态源、等离子体态源或固态源，在共形栅极电极沉积之前或在共形栅极电极沉积的同时执行对高k栅极电介质界面的非定向氮掺杂。在实施例中，栅极电极金属共形沉积在所述栅极电介质之上，并且执行退火以沿着所述非平面Ⅲ-Ⅴ半导体界面在所述栅极电介质内均匀地累积氮。
【IPC分类】H01L21-18, H01L29-786
【公开号】CN104603950
【申请号】CN201380043256
【发明人】G·杜威, R·S·周, M·拉多萨夫列维奇, H·W·田, S·B·克伦德宁, R·皮拉里塞泰
【申请人】英特尔公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年6月12日
【公告号】EP2901491A2, US8890264, US20140084387, US20150072498, WO2014051740A2, WO2014051740A3