垂直沟道晶体管制造技术

技术编号:36864662 阅读:8 留言:0更新日期:2023-03-15 18:57
一种垂直沟道晶体管包括:第一源/漏电极;第二源/漏电极,在第一方向上与第一源/漏电极间隔开;第一沟道图案,在第一源/漏电极和第二源/漏电极之间;第一栅电极,在第一沟道图案的侧表面上;第一栅绝缘层,在第一沟道图案和第一栅电极之间;以及第一石墨烯插入层,在第一源/漏电极和第一沟道图案之间。源/漏电极和第一沟道图案之间。源/漏电极和第一沟道图案之间。

【技术实现步骤摘要】
垂直沟道晶体管


[0001]本公开涉及垂直沟道晶体管。

技术介绍

[0002]随着半导体器件的集成度提高,为了减小每个单位器件在俯视图中占据的面积,已经提出其中源极和漏极被垂直地布置的具有垂直沟道结构的器件,诸如垂直沟道阵列晶体管(VCAT)(在下文被称为垂直沟道晶体管)。与水平沟道晶体管相比,通过垂直沟道晶体管可以在相同的面积中集成相对多数量的器件。由于垂直沟道晶体管与以前的器件相比具有不同的形式,所以利用现有材料的制造工艺可能变得非常复杂,并且可能需要高水平的制造技术。

技术实现思路

[0003]提供了垂直沟道晶体管,该垂直沟道晶体管在导体与半导体之间的结、导体与绝缘体之间的结以及半导体与绝缘体之间的结中包括石墨烯。
[0004]然而,示例实施方式不限于此。
[0005]另外的方面将在以下的描述中被部分地阐述,并将部分地从该描述变得明显,或者可以通过实践本公开的所呈现的实施方式而获知。
[0006]根据一实施方式,一种垂直沟道晶体管可以包括:第一源/漏电极;第二源/漏电极,在第一方向上与第一源/漏电极间隔开;第一沟道图案,在第一源/漏电极和第二源/漏电极之间;第一栅电极,在第一沟道图案的侧表面上;第一栅绝缘层,在第一沟道图案和第一栅电极之间;以及第一石墨烯插入层,在第一源/漏电极和第一沟道图案之间。
[0007]在一些实施方式中,第一源/漏电极的表面的一部分可以在第一方向上面对第一栅绝缘层的表面,第一石墨烯插入层可以在第一栅绝缘层和第一源/漏电极之间在第二方向上延伸。第二方向可以与第一方向交叉。
[0008]在一些实施方式中,垂直沟道晶体管还可以包括在第一石墨烯插入层和第一沟道图案之间的第一附加源/漏电极。第一源/漏电极和第一附加源/漏电极可以包括彼此不同的材料。
[0009]在一些实施方式中,第一附加源/漏电极的表面的一部分可以在第一方向上面对第一栅绝缘层的表面,第一附加源/漏电极可以直接接触第一栅绝缘层。
[0010]在一些实施方式中,垂直沟道晶体管还可以包括在第二源/漏电极和第一沟道图案之间的第二石墨烯插入层。
[0011]在一些实施方式中,第一石墨烯插入层和第二石墨烯插入层中的至少一个的厚度可以为约0.34纳米(nm)至约3nm。
[0012]在一些实施方式中,第一石墨烯插入层和第二石墨烯插入层中的至少一个可以包括具有从约0.5nm至约100nm的尺寸的晶体。
[0013]在一些实施方式中,在第一石墨烯插入层和第二石墨烯插入层中的至少一个中具
有sp2键合结构的碳原子相对于全部碳原子的比例可以为50%至99%。
[0014]在一些实施方式中,第一石墨烯插入层和第二石墨烯插入层中的至少一个可以具有从约1.6g/cc至约2.1g/cc的密度。
[0015]在一些实施方式中,第二石墨烯插入层可以围绕第二源/漏电极。
[0016]在一些实施方式中,第一栅绝缘层可以围绕第一沟道图案的侧表面,第一栅电极可以沿着第一栅绝缘层延伸并围绕第一沟道图案。
[0017]在一些实施方式中,垂直沟道晶体管还可以包括:第二栅电极,隔着第一沟道图案与第一栅电极相对;以及第二栅绝缘层,在第二栅电极和第一沟道图案之间。
[0018]在一些实施方式中,垂直沟道晶体管还可以包括在第一源/漏电极上的钝化层。钝化层可以覆盖第二源/漏电极。第一石墨烯插入层的一部分可以在钝化层和第一源/漏电极之间。
[0019]在一些实施方式中,垂直沟道晶体管还可以包括在第二源/漏电极和第一沟道图案之间的第二石墨烯插入层。第二石墨烯插入层的一部分可以在钝化层和第二源/漏电极之间。
[0020]在一些实施方式中,垂直沟道晶体管还可以包括:第二沟道图案,隔着第一栅电极与第一沟道图案相对;以及第二栅绝缘层,在第一栅电极和第二沟道图案之间。第一沟道图案和第二沟道图案可以在第一源/漏电极和第二源/漏电极在第一方向上彼此面对的区域中。
[0021]在一些实施方式中,垂直沟道晶体管还可以包括:第二石墨烯插入层,在第二源/漏电极和第一沟道图案之间;第一绝缘图案,在第一栅电极和第一石墨烯插入层之间;第二绝缘图案,在第一栅电极和第二石墨烯插入层之间;以及第三沟道图案,在第二石墨烯插入层和第二绝缘图案之间。第一沟道图案、第二沟道图案和第三沟道图案可以构成单个结构。
[0022]根据一实施方式,一种垂直沟道晶体管可以包括:第一源/漏电极;在第一源/漏电极上的沟道图案;在沟道图案上的第二源/漏电极;第一石墨烯插入层,在第一源/漏电极和沟道图案之间;栅电极,在第一源/漏电极之上;以及栅绝缘层,在栅电极和沟道图案之间在沟道图案的侧壁上。第二源/漏电极可以在第一方向上与第一源/漏电极间隔开。栅电极可以在第一方向上与第一源/漏电极间隔开。
[0023]在一些实施方式中,沟道图案可以在第一源/漏电极和第二源/漏电极之间。
[0024]在一些实施方式中,第二石墨烯插入层可以在第二源/漏电极上。第二石墨烯插入层的表面可以面对第一源/漏电极的表面。
[0025]在一些实施方式中,栅电极可以在第一源/漏电极和沟道图案的一部分之间。
附图说明
[0026]从以下结合附图的描述,本公开的某些实施方式的以上和其它的方面、特征和优点将更加明显,附图中:
[0027]图1是根据一示例实施方式的垂直沟道晶体管的剖视图;
[0028]图2是根据一示例实施方式的垂直沟道晶体管的剖视图;
[0029]图3是根据一示例实施方式的垂直沟道晶体管的剖视图;
[0030]图4是根据一示例实施方式的垂直沟道晶体管的剖视图;
[0031]图5A和图5B是根据一些示例实施方式的垂直沟道晶体管的部分的平面图。
[0032]图6和图7是根据一些示例实施方式的电子系统的框图;以及
[0033]图8是根据一示例实施方式的电子电路的图。
具体实施方式
[0034]现在将详细参照实施方式,其示例在附图中示出,其中相同的附图标记始终指代相同的元件。就此而言,当前的实施方式可以具有不同的形式并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此,下面通过参照附图仅描述实施方式以解释各方面。如这里所用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。当在一列元件之后时,诸如
“……
中的至少一个”的表述修饰整列元件,而不是修饰该列表中的个别元件。
[0035]当在本说明书中结合数值使用术语“约”或“基本上”时,所意欲的是相关数值包括在所陈述的数值附近的制造或操作公差(例如
±
10%)。此外,当结合几何形状使用词语“大体上”和“基本上”时,所意欲的是不要求几何形状的精确性,而是该形状的活动余地在本公开的范围内。此外,无论数值或形状是否被修饰为“约”或“基本上”,将理解,这些值和形状应当被解释为包括在所陈述的数值或形状附近的制造或操作公差(例如
±
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直沟道晶体管,包括:第一源/漏电极;第二源/漏电极,在第一方向上与所述第一源/漏电极间隔开;第一沟道图案,在所述第一源/漏电极和所述第二源/漏电极之间;第一栅电极,在所述第一沟道图案的侧表面上;第一栅绝缘层,在所述第一沟道图案和所述第一栅电极之间;以及第一石墨烯插入层,在所述第一源/漏电极和所述第一沟道图案之间。2.根据权利要求1所述的垂直沟道晶体管,其中所述第一源/漏电极的表面的一部分在所述第一方向上面对所述第一栅绝缘层的表面,所述第一石墨烯插入层在所述第一栅绝缘层和所述第一源/漏电极之间在第二方向上延伸,以及所述第二方向与所述第一方向交叉。3.根据权利要求1所述的垂直沟道晶体管,还包括:第一附加源/漏电极,在所述第一石墨烯插入层和所述第一沟道图案之间,其中所述第一源/漏电极和所述第一附加源/漏电极包括彼此不同的材料。4.根据权利要求3所述的垂直沟道晶体管,其中所述第一附加源/漏电极的表面的一部分在所述第一方向上面对所述第一栅绝缘层的表面,以及所述第一附加源/漏电极直接接触所述第一栅绝缘层。5.根据权利要求1所述的垂直沟道晶体管,还包括:第二石墨烯插入层,在所述第二源/漏电极和所述第一沟道图案之间。6.根据权利要求5所述的垂直沟道晶体管,其中所述第一石墨烯插入层和所述第二石墨烯插入层中的至少一个的厚度为0.34nm至3nm。7.根据权利要求5所述的垂直沟道晶体管,其中所述第一石墨烯插入层和所述第二石墨烯插入层中的至少一个包括具有从0.5nm至100nm的尺寸的晶体。8.根据权利要求5所述的垂直沟道晶体管,其中在所述第一石墨烯插入层和所述第二石墨烯插入层中的至少一个中具有sp2键合结构的碳原子相对于全部碳原子的比例为50%至99%。9.根据权利要求5所述的垂直沟道晶体管,其中所述第一石墨烯插入层和所述第二石墨烯插入层中的至少一个具有1.6g/cc至2.1g/cc的密度。10.根据权利要求5所述的垂直沟道晶体管,其中所述第二石墨烯插入层围绕所述第二源/漏电极。11.根据权利要求1所述的垂直沟道晶体管,其中所述第一栅绝缘层围绕所述第一沟道图案的侧表面,以及所述第一栅电极沿着所述第一栅绝缘层延伸并围绕所述第一沟道图案。
12.根据权利要求1所述的垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员:卞卿溵金尚元金昌炫申建旭李昌锡
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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