100可以具有顯著的缺點(diǎn)。堆疊的納米片F(xiàn)ET 100可以更明顯地受寄生雙極效應(yīng)(I3BE)影響。PBE可以不同程度地出現(xiàn)在所有裝置中。然而，PBE可以在諸如絕緣體上半導(dǎo)體(xOI)裝置和納米片裝置的全絕緣結(jié)構(gòu)中最明顯。PBE可能由溝道中少數(shù)載流子的積累導(dǎo)致。所述載流子可能因包括諸如靠近漏極的耗盡區(qū)中對發(fā)生和帶帶隧穿(BTBT，Band-To-Band Tunneling)的各種機(jī)制而出現(xiàn)。
[0060]圖2是示出電子能級與位置之間的關(guān)系并且示出傳統(tǒng)的納米片F(xiàn)ET中產(chǎn)生的少數(shù)載流子的圖。參照圖2，當(dāng)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電子可以隧穿從柵極的價(jià)帶到漏極的導(dǎo)帶的帶隙以產(chǎn)生BTBT泄漏電流。電子的價(jià)電子隧穿可以產(chǎn)生少數(shù)載流子的積累，少數(shù)載流子通?？梢栽跍系绤^(qū)中積累。產(chǎn)生的少數(shù)載流子會面對到源極的靜電壁皇和到漏極的靜電壁皇。在塊體finFET裝置中，可以存在到基底的導(dǎo)電通路。塊體finFET裝置中到基底的導(dǎo)電通路可以清除產(chǎn)生的少數(shù)載流子，少數(shù)載流子可以不在塊體finFET裝置的溝道中積累。然而，在xOI和納米片結(jié)構(gòu)中，可以不存在這樣的通路。溝道的絕緣可以俘獲溝道區(qū)中產(chǎn)生的少數(shù)載流子。
[0061]圖3是示出在傳統(tǒng)的納米片F(xiàn)ET中空穴濃度對電子能級的影響的圖。參照圖3，少數(shù)載流子的積累可以造成溝道中電荷的逐漸積累，造成源極和溝道之間的勢皇的降低。這種降低反過來可以增加來自源極的多數(shù)載流子注入，增大晶體管的截止?fàn)顟B(tài)的電流(而允許多余的少數(shù)載流子達(dá)到穩(wěn)態(tài)濃度)。由于少數(shù)載流子的出現(xiàn)造成的源極/溝道勢皇的降低和大多數(shù)載流子注入的增加與雙極晶體管的操作在原理上相似并且還可以被稱作“寄生雙極效應(yīng)”，相關(guān)的增益β被定義為源極處額外注入的多數(shù)載流子電流(majority current)與溝道中注入的少數(shù)載流子電流(minority current)的比例。
[0062]一些納米片結(jié)構(gòu)可能尤其地容易受到這種效應(yīng)影響。盡管xOI裝置可以具有可以在其上發(fā)生快速復(fù)合從而減小β的溝道/BOX界面，但是環(huán)柵(GAA)納米片裝置可能不具有這樣的界面。GAA納米片裝置的整個(gè)納米片溝道可以包裹在高質(zhì)量的柵極電介質(zhì)中。為得到合適的復(fù)合率而故意地增加上述界面的缺陷率可能造成迀移率降低、Ι/f噪聲增大和整體性能損耗，極可能出現(xiàn)源-漏短路并且相關(guān)的成品率損失。
[0063]—些納米片晶體管的β值可以很大。對于SiGe裝置，可以預(yù)期大約1000的增益。直接帶隙II1-V裝置可以具有稍微較低的增益，所述增益可以為大約10到100。對于II1-V裝置而言增益可能因高俄歇復(fù)合率而顯著降低。結(jié)果可以是溝道中穩(wěn)態(tài)少數(shù)載流子濃度(minority concentrat1n)減小，因此增益降低。然而，對于常規(guī)VT(RVT)裝置，100的增益可以是顯著的。因?yàn)镽VT裝置會需要?0.lnA/um的最大泄漏電平，所以具有100的ΡΒΕβ的RVT裝置可能需要將所有泄漏機(jī)制(即，BTBT和其他機(jī)制)的總和減少到IpA/um以下。這可能相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性，并且可能需要在裝置設(shè)計(jì)中權(quán)衡性能和/或泄漏，以及幾乎無缺陷的工藝。因此，至少對于RVT裝置來說，希望盡可能抑制PBE增益。
[0064]圖4是示意性地示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的納米片F(xiàn)ET的剖視圖。參照圖4，堆疊的納米片F(xiàn)ET 400可以包括基底，基底包括在基底的表面處且摻雜有雜質(zhì)的阱410。例如，講410可以是p+講。
[0065]納米片F(xiàn)ET 400可以包括溝道，其中，溝道包括位于阱410上的堆疊的納米片420。溝道可以包括多個(gè)納米片420。堆疊的納米片420可以包括可以雜質(zhì)有與阱410的雜質(zhì)相同的導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料。在一些實(shí)施例中，堆疊的納米片可以是本征摻雜或輕摻雜。例如，納米片420可以是P-溝道層。堆疊的納米片420可以在垂直于基底的表面的方向上彼此分隔開。
[0066]納米片F(xiàn)ET400可以包括圍繞堆疊的納米片420的一部分的柵極。柵極可以包括功函數(shù)金屬460和塊體金屬490。在一些實(shí)施例中，功函數(shù)金屬460可以在納米片420上，在納米片420中的相鄰的納米片之間和/或在納米片420和阱410之間。然而，在其他實(shí)施例中，作為功函數(shù)金屬460示出的部分可以用塊體金屬490來替代。塊體金屬490可以在功函數(shù)金屬460上。
[0067]納米片F(xiàn)ET 400可以包括導(dǎo)電材料470，其中，導(dǎo)電材料470可以與納米片420相鄰并且可以將納米片420電連接到阱410。導(dǎo)電材料470可以為少數(shù)載流子提供從堆疊的納米片420到基底的導(dǎo)電通路。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電材料470和阱410均可以以比納米片420的雜質(zhì)濃度大的雜質(zhì)濃度來摻雜。例如，在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電材料470和阱410均可以被適度地?fù)诫s，納米片420可以是本征摻雜或輕摻雜。因此，納米片420中的多數(shù)載流子可能面對靜電勢皇而少數(shù)載流子可以被牽引到基底中。這可以在保留納米片420的近GAA靜電控制的同時(shí)降低和/或?qū)嵸|(zhì)上消除PBE增益。因此，堆疊的納米片F(xiàn)ET 400可以用于RVT應(yīng)用并且可以具有與大約0.ΙηΑ/μπι至大約ΙηΑ/μπι近似的泄漏電流。
[0068]堆疊的納米片F(xiàn)ET 400的結(jié)構(gòu)可以尤其地適合寬納米片420，其中，納米片420的寬度比納米片420的厚度明顯大。如果使用導(dǎo)電材料的插塞(plug)，具有較窄納米片(例如，納米線)的納米片F(xiàn)ET可以在靜電性能中看到不可忽略的損失。因此，對于納米線中的PBE抑制而言這種結(jié)構(gòu)是非優(yōu)化的。
[0069]納米片F(xiàn)ET 400可以是P型FET或η型FET。在P型納米片F(xiàn)ET 400中，導(dǎo)電材料470、阱410和/或納米片420可以是η摻雜。在η型納米片F(xiàn)ET 400中，導(dǎo)電材料470、阱410和/或納米片420可以是P慘雜。
[0070]納米片F(xiàn)ET 400可以包括位于基底的表面上的隔離層430，隔離層430可以使阱410與功函數(shù)金屬460電絕緣。納米片F(xiàn)ET 400可以包括位于基底中的可以使阱410與功函數(shù)金屬460電絕緣的絕緣材料440的一個(gè)或更多個(gè)區(qū)域。納米片F(xiàn)ET 400可以包括與導(dǎo)電材料470相鄰的內(nèi)部間隔件450，內(nèi)部間隔件450可以使導(dǎo)電材料470與功函數(shù)金屬460電絕緣。內(nèi)部間隔件可以包括足以抑制柵極與堆疊的納米片F(xiàn)ET 400的基極之間的寄生電容的厚度。納米片F(xiàn)ET 400可以包括在導(dǎo)電材料470上的可以使導(dǎo)電材料470與塊體材料490電絕緣的絕緣件480。
[0071]集成電路可以包括多個(gè)堆疊的納米片F(xiàn)ET400。例如，集成材料可以包括η型堆疊的納米片F(xiàn)ET 400和P型堆疊的納米片F(xiàn)ET 400。在一些實(shí)施例中，不是所有的集成電路的堆疊的納米片F(xiàn)ET 400可以包括相同的材料。例如，在一些實(shí)施例中，η型堆疊的納米片F(xiàn)ET400可以包括與P型堆疊的納米片F(xiàn)ET 400不同的材料。
[0072]在一些實(shí)施例中，集成電路可以包括具有導(dǎo)電材料470的堆疊的納米片F(xiàn)ET400并且包括不具有導(dǎo)電材料的堆疊的納米片F(xiàn)ET，其中，導(dǎo)電材料470使納米片420連接到阱410。不包括導(dǎo)電材料的堆疊的納米片F(xiàn)ET可以是環(huán)柵(GAA)納米片裝置。GAA納米片裝置的納米片可以比堆疊的納米片F(xiàn)ET400的納米片420厚。
[0073]圖5Α至圖5G是示意性地示出制造圖4的納米片F(xiàn)ET的方法的步驟的剖視圖。參照圖5Α，可以在基底的表面處的阱410上生長半導(dǎo)體堆疊件。半導(dǎo)體堆疊件可以包括阱410上的隔離層430以及在隔離層430上犧牲柵極材料425和溝道材料420的納米片層的交替堆疊的層。阱410、隔離層430、犧牲柵極材料425的層和溝道材料420的納米片層可以均包括晶體材料，其中，所述晶體材料可以彼此近似地晶格匹配并且可以具有彼此相對強(qiáng)的蝕刻選擇性。
[0074]阱410可以在應(yīng)變弛豫緩沖層上，和/或可以被切割并且從施主晶片傳輸?shù)交咨?。?10可以用雜質(zhì)來摻雜。例如，阱410可以是ρ+阱。阱可以形成大的區(qū)域并且可以具有形成在阱410上的多個(gè)晶體管。
[0075]溝道材料420的納米片層可以包括IV族半導(dǎo)體材料和/或II1-V族半導(dǎo)體材料。例如，溝道材料420的納米片層可以包括SiGe、InGaAs、和/或InGaSb。如這里使用的，術(shù)語“納米片”可以包括具有小于大約1nm的厚度的納米結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，溝道材料420的納米片層中的納米片層的厚度可以在大約5nm到大約Snm的范圍內(nèi)，但是發(fā)明構(gòu)思的方面不限于此。例如，一些實(shí)施例可以包括具有小于5nm或大于8nm的厚度的納米片層。
[0076]犧牲柵極材料425的層可以使溝道材料420的納米片層分離。在一些實(shí)施例中，犧牲柵極材料425的層中的層的厚度可以在大約6nm到大約20nm的范圍中，但是本發(fā)明構(gòu)思的方面不限于此。犧牲柵極材料425的層中的層的厚度可以取決于柵極功函數(shù)金屬工藝。例如，一些實(shí)施例可以包括小于6nm或大于20nm的犧牲柵極材料425的層。
[0077]隔離層430可以包括寬帶隙半導(dǎo)體。例如，寬帶隙半導(dǎo)體的帶隙可以明顯大于一個(gè)電子伏特(eV)。在一些實(shí)施例中，寬帶隙半導(dǎo)體的帶隙可以是至少3eV。在一些實(shí)施例中，隔離層430的寬帶隙半導(dǎo)體可以具有比基底的導(dǎo)帶能大至少200meV的導(dǎo)帶能，并且可以具有比基底的價(jià)帶能小至少200meV的價(jià)帶能。隔離層430的寬帶隙半導(dǎo)體可以具有小的介電常數(shù)