一种FET器件及制造方法技术

一种在衬底上形成的晶体管，包括：源区域；漏区；在源极区和漏极区之间延伸的沟道区；将源极区，漏极区和金属栅极耦合到多层金属互连结构上接触；和分子簇薄膜，其与金属栅极的导电金属部分接触，该分子簇薄膜包括纳米级分子簇，所述纳米级分子簇包括至少两个不同的键合原子，所述纳米级分子簇具有确定原子结构的电特性的选定原子结构；晶体管的分子簇薄膜位于金属栅极的导电金属部分和沟道区之间；所述分子簇薄膜包括单体，二聚体，三聚体和四聚体中的一种或多种；所述分子簇薄膜是所述金属栅极区域内的功函数金属膜，并且电特性是激活所述晶体管的阈值电压。

【技术实现步骤摘要】
一种FET器件及制造方法
本专利技术涉及纳米级集成电路FET(场效应晶体管)器件的制造，并且尤其涉及通过结合选择的分子团簇来调节FET的性能的方法。
技术介绍
随着晶体管的技术节点规模缩小到10nm以下，保持对体半导体器件中各种电特性的控制变得越来越具有挑战性。这样的电特性包括例如晶体管阈值电压和接触电阻。晶体管的阈值电压从根本上控制着从状态到“导通”状态的转变，因此决定了晶体管的开关速度和“关断”状态的漏电流。通过调整晶体管的阈值电压，集成电路设计人员可以通过平衡对快速开关速度的需求和对低功耗的需求来优化晶体管的性能。例如，电路设计人员可以选择放置快速但泄漏的低阈值电压(LVT)晶体管，特别是在具有最大延迟的关键电路路径中。然后，可以在非关键路径中使用在截止状态下具有低泄漏电流的较慢的高阈值电压晶体管，以使功耗保持较低。因此，能够在同一集成电路芯片上提供具有一定范围的阈值电压的晶体管是有利的。晶体管的源极和漏极端子与互连结构之间的界面处的接触电阻是影响晶体管性能的另一个重要因素。保持较低的接触电阻可提高信号传输速度，同时降低功耗。集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在衬底上形成的晶体管，其特征是，该晶体管包括：源区域；漏区；在源极区和漏极区之间延伸的沟道区；/n金属栅极区域包括金属栅极，该金属栅极包括导电金属部分；/n将源极区，漏极区和金属栅极耦合到多层金属互连结构上接触；和/n分子簇薄膜，其与金属栅极的导电金属部分接触，该分子簇薄膜包括纳米级分子簇，所述纳米级分子簇包括至少两个不同的键合原子，所述纳米级分子簇具有确定原子结构的电特性的选定原子结构；/n晶体管的分子簇薄膜位于金属栅极的导电金属部分和沟道区之间；/n所述分子簇薄膜包括单体，二聚体，三聚体和四聚体中的一种或多种；/n所述分子簇薄膜是所述金属栅极区域内的功函数金属膜，并且电特性是激活所...

【技术特征摘要】
1.一种在衬底上形成的晶体管，其特征是，该晶体管包括：源区域；漏区；在源极区和漏极区之间延伸的沟道区；
金属栅极区域包括金属栅极，该金属栅极包括导电金属部分；
将源极区，漏极区和金属栅极耦合到多层金属互连结构上接触；和
分子簇薄膜，其与金属栅极的导电金属部分接触，该分子簇薄膜包括纳米级分子簇，所述纳米级分子簇包括至少两个不同的键合原子，所述纳米级分子簇具有确定原子结构的电特性的选定原子结构；
晶体管的分子簇薄膜位于金属栅极的导电金属部分和沟道区之间；
所述分子簇薄膜包括单体，二聚体，三聚体和四聚体中的一种或多种；
所述分子簇薄膜是所述金属栅极区域内的功函数金属膜，并且电特性是激活所述晶体管的阈值电压；
其中所述触点包括到所述源极区和所述漏极区的金属-绝缘体-半导体触点，所述金属-绝缘体-半导体触点包括所述分子簇薄膜，并且其电特性是接触电阻。


2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征是，其中，所述分子簇薄膜包括溴化银(AgxBry)，氧化镧(LaxOy)和氧化钛(TixOy)中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的晶体管，其特征是，其中所述金属栅极和所述多层金属互连结构接触凹入在所述衬底的表面下方。


4.根据权利要求1所述的晶体管，其特征是，其中，所述分子簇薄膜是离子分子薄膜所述源极区和所述漏极区中的中性分子簇薄膜，其中所述中性分子薄膜包括中性纳米级分子簇；所述中性纳米级分子簇具有选定的空间取向；
其中所述离子纳米级分子簇带正电；
其中所述离子纳米级分子簇具有选定的空间取向。


5.一种n型半导体器件，其特征是，包括：硅衬底具有埋在其中的氧化物层；负掺杂源极区；负掺杂的漏极区；沟道，电流在负掺杂源极区和负掺杂漏极区之间流过；
在所述负掺杂源区和负掺杂漏区中的中性分子簇薄膜，所述中性分子簇薄膜包括中性分子簇；
金属栅区，包括金属栅，该金属栅电容性地耦合到沟道以控制电流，该金属栅包括导电金属部分；
与金属栅的导电金属部分接触的离子分子簇薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹路，宋凤麒，刘翊，张同庆，
申请(专利权)人：江苏集创原子团簇科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32