【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域,更具体地说,本专利技术涉及三栅极全耗尽型衬底晶体管及其加工方法。
技术介绍
为了提高器件性能,绝缘体上硅(silicon on insulator,SOI)晶体管已被建议用来加工现代集成电路。图1示出了标准全耗尽型绝缘体上硅(SOI)晶体管100。SOI晶体管100包括单晶硅衬底102,其具有绝缘层104,例如其上形成的氧化埋层。在绝缘层104上形成单晶硅主体106。在单晶硅主体106上形成栅极电介质层108,并在栅极电介质层108上形成栅极电极110。在硅主体106中沿着栅极电极110的侧向相对的侧面形成源极112和漏极114区。已建议将全耗尽型SOI作为晶体管结构,以利用优化的导通电流/截止电流比的理想亚阈值梯度。为了获得晶体管100的理想亚阈值梯度,硅主体106的厚度必须约是晶体管栅极长度(Lg)的尺寸的1/3,即Tsi=Lg/3。然而,随着栅极长度的变化,尤其是当它们接近30nm时,尽量降低硅膜厚度(Tsi)的需求使得这一接近越来越不实际。对于30纳米的栅极长度,人们认为硅主体的所需厚度需要小于10纳米,而对于20纳米的栅极长度,该厚度需要是6纳米左右。厚度小于10纳米的薄硅膜的加工是极其困难的。一方面,在一个纳米的量级上获得晶片一致性是一项艰苦的挑战。另一方面,能够接触这些薄硅膜以形成凸起的源极/漏极区从而降低结电阻变得几乎不可能,因为在栅极刻蚀以及栅极刻蚀和隔离层刻蚀之后的各种清洁工艺期间,源极/漏极区中的薄硅层被消耗掉了,从而剩下不足的硅106用于硅的生长。诸如图2A和图2B中示出的双栅极(DG)器件 ...
【技术保护点】
一种形成晶体管的方法,包括:在衬底上形成碳纳米管主体,所述碳纳米管主体具有顶表面和横向相对的侧壁;在所述碳纳米管主体的所述顶表面上,并与所述碳纳米管主体的所述侧壁相邻形成栅极电介质层;以及在所述碳纳米管主体的所述顶表 面上的所述栅极电介质层上,并与所述碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁上的所述栅极电介质层相邻形成栅极电极。
【技术特征摘要】
US 2002-8-23 10/227,0681.一种形成晶体管的方法,包括在衬底上形成碳纳米管主体,所述碳纳米管主体具有顶表面和横向相对的侧壁;在所述碳纳米管主体的所述顶表面上,并与所述碳纳米管主体的所述侧壁相邻形成栅极电介质层;以及在所述碳纳米管主体的所述顶表面上的所述栅极电介质层上,并与所述碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁上的所述栅极电介质层相邻形成栅极电极。2.如权利要求1所述的方法,还包括在所述碳纳米管主体中,在所述栅极电极的相对侧上形成一对源极区和漏极区。3.如权利要求1所述的方法,其中在所述横向相对的侧壁之间的距离约等于在所述碳纳米管主体的所述顶表面与所述衬底之间的距离。4.如权利要求1所述的方法,其中所述碳纳米管主体的从所述衬底到所述顶表面的高度在所述碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁之间距离的1/2倍到2倍之间。5.如权利要求1所述的方法,其中所述栅极电极是金属栅极电极。6.如权利要求5所述的方法,其中所述金属栅极电极从由钨、钽、钛、及它们的氮化物构成的组中选择。7.如权利要求1所述的方法,其中所述栅极电介质层是高K栅极电介质层。8.如权利要求7所述的方法,其中所述栅极电介质层是金属氧化物电介质。9.如权利要求7所述的方法,其中所述栅极电介质层从由PZT和BST构成的组中选择。10.一种晶体管,包括碳纳米管主体,其在衬底上,并具有顶表面和横向相对的侧壁;栅极电介质层,其在所述碳纳米管主体的所述顶表面上,并与所述碳纳米管主体的所述侧壁相邻;以及栅极电极,其在所述碳纳米管主体的所述顶表面上的所述栅极电介质层上,并与所述碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁上的所述栅极电介质层相邻。11.如权利要求10所述的晶体管,还包括在所述栅极电极的相对侧上的一对源极区和漏极区。12.如权利要求10所述的晶体管,其中在所述横向相对的侧壁之间的距离约等于在所述碳纳米管主体的所述顶表面与所述衬底之间的距离。13.如权利要求10所述的晶体管,其中所述碳纳米管主体的从所述衬底到所述顶表面的高度在所述碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁之间距离的1/2倍到2倍之间。14.如权利要求10所述的晶体管,其中所述栅极电极是金属栅极电极。15.如权利要求14所述的晶体管,其中所述金属栅极电极从由钨、钽、钛、及它们的氮化物构成的组中选择。16.如权利要求10所述的晶体管,其中所述栅极电介质层是高K栅极电介质层。17.如权利要求16所述的晶体管,其中所述栅极电介质层是金属氧化物电介质。18.如权利要求16所述的晶体管,其中所述栅极电介质层从由PZT和BST构成的组中选择。19.一种形成半导体器件的方法,包括在衬底上形成第一碳纳米管主体和第二碳纳米管主体,所述第一和第二碳纳米管主体每个都具有顶表面和横向相对的侧壁,并在所述第一和第二碳纳米管主体之间形成有绝缘层;在所述第一和第二碳纳米管主体的所述顶表面上、并在所述第一和第二碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁上形成栅极电介质层;以及在所述第一和第二碳纳米管主体的所述顶表面上的所述栅极电介质层上、并与所述第一和第二碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁上的所述栅极电介质层相邻形成栅极电极,所述栅极电极形成在所述第一和第二碳纳米管主体之间的所述绝缘层之上。20.如权利要求19所述的方法,其中所述碳纳米管主体的所述顶表面与所述衬底分开第一距离,并且其中所述碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁分开第二距离,并且其中所述栅极电极具有一对分开第三距离的横向相对的侧壁,其中所述第一、第二和第三距离基本相等。21.如权利要求19所述的方法,其中所述栅极电极是金属栅极电极。22.如权利要求21所述的方法,其中所述金属栅极电极从由钨、钽、钛、及它们的氮化物构成的组中选择。23.如权利要求19所述的方法,其中所述栅极电介质层是高K栅极电介质层。24.如权利要求23所述的方法,其中所述栅极电介质层是金属氧化物电介质。25.如权利要求23所述的方法,其中所述栅极电介质层从由PZT和BST构成的组中选择。26.一种晶体管,包括在衬底上的多个碳纳米管主体,其每个具有顶表面和一对横向相对的侧壁,以及位于所述多个碳纳米管主体之间的绝缘层;栅极电介质层,其形成在所述多个碳纳米管主体的所述顶表面和所述侧壁上;栅极电极,其形成在所述多个碳纳米管主体的所述顶表面上的所述栅极电介质层上,并与形成在所述多个碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁上的所述栅极电介质层相邻,且其在所述多个碳纳米管主体之间的所述绝缘层之上;以及一对源极区和漏极区,其形成在所述碳纳米管主体的每个中所述栅极电极的相对侧上。27.如权利要求26所述的晶体管,其中在所述多个碳纳米管主体的所述横向相对的侧壁之间的距离基本相等。28.如权利要求26所述的晶体管,其中所述源极区的每个耦合在一起,且所述漏极区的每个耦合在一起。29.如权利要求26所述的晶体管,其中所述衬底是绝缘衬底。30.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特周,布赖恩多伊尔,杰克卡瓦列罗斯,道格拉斯巴拉格,达塔休曼,
申请(专利权)人:英特尔公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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。