Vertical field effect transistors (vFETs) and semiconductor devices including them are provided. The vFET consists of a first impurity region doped with a first impurity at the upper part of the substrate. The first diffusion control pattern is formed on the first impurity region. The first diffusion control pattern is configured to control the diffusion of the first impurity. The channel extends in a vertical direction basically orthogonal to the upper surface of the substrate. The second impurity region is doped with the second impurity in the channel. The second diffusion control pattern is between the channel and the second impurity region. The second diffusion control pattern is configured to control the diffusion of the second impurity. The gate structure is adjacent to the channel.
【技术实现步骤摘要】
垂直场效应晶体管和包括其的半导体器件
本专利技术构思的示例性实施方式涉及垂直场效应晶体管(vFET),更具体地,涉及包括垂直场效应晶体管的半导体器件。
技术介绍
在vFET中,电流可以在垂直延伸的沟道中流动,并且可受到分别设置在沟道上方和下方的上杂质区和下杂质区的掺杂浓度以及围绕沟道的栅极结构与杂质区之间的距离影响。在包括多个vFET的半导体器件中,如果vFET中的杂质区的掺杂浓度或者栅极结构与杂质区之间的距离不均一,则半导体器件的可靠性会劣化。
技术实现思路
根据本专利技术的一示例性实施方式,一种垂直场效应晶体管(vFET)包括在衬底的上部处并掺杂以第一杂质的第一杂质区。第一扩散控制图案形成在第一杂质区上。第一扩散控制图案配置为控制第一杂质的扩散。沟道在与衬底的上表面基本上正交的垂直方向上延伸。第二杂质区在沟道上并掺杂以第二杂质。第二扩散控制图案在沟道与第二杂质区之间。第二扩散控制图案配置为控制第二杂质的扩散。栅极结构与沟道相邻。根据本专利技术的一示例性实施方式,一种半导体器件包括在衬底的上部处并掺杂以第一杂质的第一杂质区。第一扩散控制图案在第一杂质区上。第一扩散控制图案配置为控制第一杂质的扩散。沟道沿着平行于衬底的上表面的方向在第一扩散控制图案上彼此间隔开。沟道的每个在与衬底的上表面基本上正交的垂直方向上延伸。第二杂质区掺杂以第二杂质并位于沟道上方。第二扩散控制图案在沟道的每个与第二杂质区之间。第二扩散控制图案配置为控制第二杂质的扩散。栅极结构与沟道相邻。根据本专利技术的一示例性实施方式,一种半导体器件包括在衬底上彼此间隔开的第一扩散控制图案。第一杂质区在 ...
【技术保护点】
1.一种垂直场效应晶体管,包括:第一杂质区,在衬底的上部处并掺杂以第一杂质;第一扩散控制图案,在所述第一杂质区上,所述第一扩散控制图案配置为控制所述第一杂质的扩散;沟道,在所述第一扩散控制图案上沿垂直方向延伸,所述垂直方向与所述衬底的上表面基本上正交;第二杂质区,在所述沟道上并掺杂以第二杂质;第二扩散控制图案,在所述沟道与所述第二杂质区之间,所述第二扩散控制图案配置为控制所述第二杂质的扩散;以及栅极结构,与所述沟道相邻。
【技术特征摘要】
2017.09.11 KR 10-2017-01161261.一种垂直场效应晶体管,包括:第一杂质区,在衬底的上部处并掺杂以第一杂质;第一扩散控制图案,在所述第一杂质区上,所述第一扩散控制图案配置为控制所述第一杂质的扩散;沟道,在所述第一扩散控制图案上沿垂直方向延伸,所述垂直方向与所述衬底的上表面基本上正交;第二杂质区,在所述沟道上并掺杂以第二杂质;第二扩散控制图案,在所述沟道与所述第二杂质区之间,所述第二扩散控制图案配置为控制所述第二杂质的扩散;以及栅极结构,与所述沟道相邻。2.根据权利要求1所述的垂直场效应晶体管,其中所述第一扩散控制图案包括硅锗。3.根据权利要求1所述的垂直场效应晶体管,其中所述第一扩散控制图案的下部包括所述第一杂质。4.根据权利要求1所述的垂直场效应晶体管,其中所述第二扩散控制图案包括硅锗。5.根据权利要求4所述的垂直场效应晶体管,其中所述第二扩散控制图案的至少上部包括所述第二杂质。6.根据权利要求1所述的垂直场效应晶体管,还包括:在所述第二杂质区上的第一电极;以及在所述第一杂质区上的第二电极,所述第二电极与所述栅极结构间隔开。7.根据权利要求6所述的垂直场效应晶体管,其中所述第二杂质区的中央上部具有尖锐的上表面,以及其中所述垂直场效应晶体管还包括在所述第二杂质区与所述第一电极之间的金属硅化物图案,所述金属硅化物图案覆盖所述第二杂质区的所述上表面。8.根据权利要求6所述的垂直场效应晶体管,其中所述第一电极的顶表面和所述第二电极的顶表面彼此基本上共平面。9.根据权利要求1所述的垂直场效应晶体管,还包括在所述栅极结构下方的间隔物,所述间隔物覆盖所述沟道的下部。10.根据权利要求9所述的垂直场效应晶体管,其中所述间隔物包括:第一图案,覆盖所述沟道的下侧壁并且包括硅氧化物;以及第二图案,共形地设置在所述第一图案上,所述第二图案包括硅氮化物。11.根据权利要求1所述的垂直场效应晶体管,其中所述栅极结构包括:栅极绝缘图案,设置在所述沟道的中部侧壁上并且包括高k电介质材料;以及栅电极,在所述栅极绝缘...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘庭均,金昶熹,朴星一,李东勋,
申请(专利权)人:三星电子株式会社,
类型:发明
国别省市:韩国,KR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。