Channel to substrate leakage is prevented by inserting an insulating layer between the half conduction channel (fin) and the substrate to prevent leakage from the FinFET device. Similarly, the source / drain to substrate leakage in FinFET devices is prevented by isolating the source / drain region and the substrate between the source / drain region and the substrate to insert an insulating layer. The insulation layer physically and electrically isolates the conduction path with the substrate, thus preventing current leakage. If the semi conducting fin array is made up of multilayer stacks, the bottom material can be removed, so a fin array suspended over the silicon surface is generated. Then to income gap in the following top fin materials filled with residual oxide to better supporting fins and fin array substrate and isolation. The resulting FinFET device is isolated from the substrate in the gate region and the source / drain region two.
【技术实现步骤摘要】
全衬底隔离FINFET晶体管分案说明本申请是于2013年10月12日提交的申请号为201310489429.7、名称为“全衬底隔离FINFET晶体管”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本公开内容涉及集成电路晶体管的制作,并且具体涉及低泄漏三维FinFET(场效应晶体管)器件的制作。
技术介绍
在数字电路中,晶体管是开关,该开关理想地:a)在它关断时传递零电流;b)在它导通时供应大电流流动;并且c)在导通与关断状态之间瞬时地切换。遗憾的是,在构造于集成电路中时晶体管并非是理想的并且往往即使在它关断时仍然泄漏电流。经过器件或者从器件泄漏的电流往往耗尽向器件供应功率的电池。多年来,通过缩减临界尺度以增加切换速度来改进集成电路晶体管性能。然而随着基于硅的晶体管的尺度继续缩减,维持包括关断状态泄漏的各种电特性的控制变得越来越有挑战性,而从缩减器件尺度获得的性能益处已经变得不太显著。因此一般有利的是通过包括改变材料和器件几何形状的备选手段减少晶体管中的漏电流。集成电路通常并入FET,在这些FET中,电流响应于向栅极施加的电压流过在源极与漏极之间的半传导沟道。在图1A中示出并且以下更具体描述传统平面(2D)晶体管结构。为了提供对电流流动的更佳控制,已经开发有时称为3D晶体管的FinFET晶体管,诸如图1B中所示FinFET晶体管。FinFET是电子切换器件,在该电子切换器件中,传统FET的平面半传导沟道被替换为与衬底表面垂直向外延伸的半传导鳍(fin)。在这样的器件中,控制鳍中的电流流动的栅极在鳍的三侧周围卷包(wrap)以便从三个表面而不是一个表面影响电流流动。用F ...
【技术保护点】
一种器件,包括:衬底;鳍,在所述衬底之上悬置并且与所述衬底间隔开;绝缘层,在所述鳍和所述衬底之间;以及在所述鳍上的掺杂层,所述掺杂层悬置在所述衬底之上并且由所述绝缘层与所述衬底间隔开。
【技术特征摘要】
2012.12.21 US 13/725,5281.一种器件,包括:衬底;鳍,在所述衬底之上悬置并且与所述衬底间隔开;绝缘层,在所述鳍和所述衬底之间;以及在所述鳍上的掺杂层,所述掺杂层悬置在所述衬底之上并且由所述绝缘层与所述衬底间隔开。2.根据权利要求1所述的器件,还包括栅极,叠置在所述鳍的沟道区域之上,所述掺杂层被布置在所述鳍的源极区域和漏极区域上。3.根据权利要求2所述的器件,所述栅极包括具有大于4.0的电介质常数的栅极电介质层,以及包括金属的体栅极材料。4.根据权利要求1所述的器件,其中所述掺杂层邻接所述鳍的至少三个表面。5.根据权利要求1所述的器件,其中所述掺杂层围绕所述鳍的一部分。6.根据权利要求1所述的器件,其中所述绝缘层在所述掺杂层的侧部上。7.根据权利要求6所述的器件,其中所述绝缘层完全包围所述掺杂层。8.根据权利要求1所述的器件,其中所述绝缘层的上表面与所述鳍的上表面基本上共面。9.根据权利要求8所述的器件,其中所述掺杂层的一部分从所述鳍的上表面延伸至在所述绝缘层的上表面上方的层面。10.一种器件,包括:衬底;悬置的鳍的阵列,所述鳍与所述衬底间隔开;绝缘层,在所述鳍和所述衬底之间并且在所述鳍中相邻的鳍之间;以及掺杂层,在所述鳍的源极区域/漏极区域处与所述鳍接触,所述掺杂层由所述绝缘层与所述衬底间隔开;以及栅极结构,在所述鳍的沟道区域上。11.根据权利要求10所述的器件,其中所述绝缘层完全围绕所述掺杂层的至少三个侧部。12.根据权利要求10所述的器件,其中所述衬底包括多个突起的区域,每个突起的区域与所述鳍中的一个鳍对准。13.根据权利要求10所述的器件,其中所述鳍结构中的至少一个鳍结构在所述沟道区域的第一尺寸是22nm或更小。14.根据权利要求10所述的器件,其中所述栅极结构包括叠置在所述鳍中的至少两个鳍之上的导电材料。15.根据权利要求10所述的器件,其中所述掺杂层是在所述鳍的至少三个侧部上。16.一种器件,包括:衬底;绝缘层;以及多个晶体管,与所述衬底隔离开,每个所述晶体管包括:浮置的鳍;以及在所述鳍上的掺杂层,所述掺杂层由所述绝缘层与所述衬底间隔开。17.根据权利要求16所述的器件,还包括叠置在所述鳍的沟道区域之上的保形栅极结构。18.根据权利要求16所述的器件,其中所述绝缘层与所述浮置鳍的至少三个侧部相邻。19.根据权利要求16所述的器件,其中所述掺杂层在所述鳍的至少三个侧部上并且所述绝缘层在所述掺杂层的至少三个侧部上。20.根据权利要求16所述的器件,其中相应鳍的所述掺杂层邻接所述鳍的至少三个表面。21.一种器件,包括:由第一半导体材料形成的FinFET晶体管的突起的鳍结构的阵列,所述鳍结构悬置在体硅晶片材料的半导体衬底之上,以及鳍结构沿所述鳍结构的先前蚀刻的底部表面通过至少一种绝缘材料与所述半导体衬底竖直分开;掺杂外延层,在所述鳍结构的源极区域/漏极区域处与所述鳍结构接触,所述掺杂外延层悬置在所述半导体衬底之上并且由至少一种绝缘材料与所述半导体衬底竖直间隔开;以及保形栅极电极,叠置在所述鳍结构的沟道区域之上,所述保形栅极电极与所述掺杂外延层相邻。22.根据权利要求21所述的器件,其中所述半导体...
【专利技术属性】
技术研发人员:N·劳贝特,P·卡雷,
申请(专利权)人:意法半导体公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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