[發明專利]組合QWFINFET及其形成方法

有效

• 申請號: 201410403875.6
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN105206669B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 黃玉蓮;范純祥;李泳達
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種量子阱鰭式場效應晶體管QWFinFET，包括：

半導體鰭，位于襯底上方；

組合量子阱(QW)結構，位于所述襯底的上方，其中，所述組合量子阱結構包括：

量子阱結構，包裹在所述半導體鰭的頂部上方；和

所述半導體鰭的中間部分，所述中間部分是所述半導體鰭的未被所述量子阱結構包裹且位于淺溝槽隔離區的頂面上方的部分，所述半導體鰭和所述量子阱結構包括不同的半導體材料；以及

柵極堆疊件，包裹在所述組合量子阱結構上方。

2.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述鰭的中間部分的高度與所述量子阱結構的高度的比率小于0.6，但是大于0。

3.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述鰭的半導體材料包括硅(Si)。

4.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述柵極堆疊件包括高k/金屬柵極堆疊件。

5.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述量子阱結構包括多量子阱(MQW)結構。

6.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述量子阱材料的組分不同于所述半導體鰭材料的組分。

7.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述鰭的頂部具有頂面輪廓，其頂面輪廓在第一鰭頂點處具有第一鰭面和第二鰭面。

8.根據權利要求7所述的QWFinFET，其中，所述量子阱結構具有頂部輪廓并設置在所述鰭的頂部上方，其頂部輪廓在第一量子阱頂點處具有第一量子阱面和第二量子阱面。

9.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述鰭的頂部具有頂部輪廓，其頂部輪廓具有由第三鰭面和第四鰭面所形成的溝槽頂點。

10.根據權利要求9所述的QWFinFET，其中，所述量子阱結構設置在所述鰭的頂部上方并具有菱形形狀。

11.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述鰭的頂部具有頂部輪廓，其頂部輪廓在所述頂部輪廓的最高點處具有鰭頂點。

12.根據權利要求11所述的QWFinFET，其中，所述量子阱結構設置在所述鰭的頂部上方并具有部分菱形形狀。

13.根據權利要求1所述的QWFinFET，其中，所述鰭的中間部分包括上部和下部，所述鰭的上部和下部由不同的半導體材料形成。

14.一種半導體器件，包括：

鰭，從半導體襯底向上延伸；

量子阱結構，包裹在所述鰭的頂部上方，所述量子阱結構包括不同于所述鰭的半導體材料；以及

柵極堆疊件，設置在所述量子阱結構上方，包裹所述量子阱結構，并且延伸到所述鰭的中間部分，所述中間部分是所述鰭的未被所述量子阱結構包裹且位于淺溝槽隔離區的頂面上方的部分。

15.根據權利要求14所述的半導體器件，其中，所述鰭的中間部分的高度與所述量子阱的高度的比率小于0.6，但是大于0。

16.根據權利要求14所述的半導體器件，其中，所述鰭包括第一半導體材料，并且所述量子阱結構包括成對的第二半導體材料和第三半導體材料，所述第二半導體材料和所述第三半導體材料具有比所述第一半導體材料更高的遷移率，并且所述第一半導體材料具有比所述第二半導體材料和所述第三半導體更低的界面陷阱密度。