通过氧化物腔体选择性生长直接在硅上集成InGaAs FinFETs

摘要： III-V族半导体被视为先进技术节点中替代硅沟道用于低功耗逻辑和射频应用的有前途候选材料。由于具有高电子迁移率，InGaAs特别适合作为n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的沟道材料。在本工作中，我们报道了在硅衬底上单片集成的InGaAs FinFET。通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）外延生长在氧化腔内创建InGaAs沟道，该技术称为模板辅助选择性外延（TASE），可在硅上局部集成不同的III-V族半导体?；贑MOS兼容的替代金属栅极工艺流程，制造了栅极长度低至20nm的FinFET。这包括自对准源漏n+ InGaAs再生长接触以及用于栅极接触隔离的4nm源漏间隔层。通过扫描透射电子显微镜（STEM）检查InGaAs材料，外延结构显示出良好的晶体质量。此外，我们展示了一种可控的InGaAs数字蚀刻工艺，以在源漏间隔层区域下方创建掺杂扩展区。我们报道了一个栅极长度为90nm、鳍宽为40nm的器件，其导通电流为100 μA/μm，亚阈值摆幅约为85 mV/dec。