[发明专利]纳米线晶体管及其制备方法有效
申请号: | 201711068065.X | 申请日: | 2017-11-03 |
公开(公告)号: | CN109755290B | 公开(公告)日: | 2022-07-19 |
发明(设计)人: | 唐粕人 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L29/06 | 分类号: | H01L29/06;H01L21/336;H01L29/78 |
代理公司: | 上海德禾翰通律师事务所 31319 | 代理人: | 侯莉 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 纳米 晶体管 及其 制备 方法 | ||
1.一种纳米线晶体管,其特征在于,包括:
设置于衬底上的栅极结构;
源/漏极,所述源/漏极位于所述栅极结构的两侧;
纳米线,所述纳米线设置于所述栅极结构内部,所述纳米线的两侧面均与所述源/漏极接触;和
隔离结构,所述隔离结构形成于所述衬底与所述源/漏极之间,以隔离所述衬底和所述源/漏极;
其中,所述隔离结构包括:侧壁隔离结构和底部隔离结构,其中,所述侧壁隔离结构位于所述隔离结构的两侧,所述底部隔离结构位于所述侧壁隔离结构之间,且与所述侧壁隔离结构相接触;
其中,所述侧壁隔离结构为侧壁侧墙,所述底部隔离结构为底部阻挡层,所述底部阻挡层包括扩散阻挡层和/或导通阻挡层。
2.根据权利要求1所述的纳米线晶体管,其特征在于,所述纳米线个数为1个或多个,当所述纳米线为多个时,所述多个纳米线纵向间隔分布在所述栅极结构内部。
3.根据权利要求1所述的纳米线晶体管,其特征在于,所述隔离结构覆盖所述源/漏极下方的所述衬底,以使所述源/漏极不与所述衬底接触。
4.根据权利要求3所述的纳米线晶体管,其特征在于,所述隔离结构两侧面的最高点低于最底部所述纳米线的顶部表面。
5.根据权利要求4所述的纳米线晶体管,其特征在于,所述隔离结构两侧面的最高点不高于最底部所述纳米线的底部表面。
6.根据权利要求1所述的纳米线晶体管,其特征在于,所述隔离结构的两侧面分别为所述侧壁隔离结构的与所述底部隔离结构非接触的侧面。
7.根据权利要求1所述的纳米线晶体管,其特征在于,当所述侧壁隔离结构为所述侧壁侧墙,且所述底部隔离结构为所述底部阻挡层时,所述侧壁隔离结构的材料为SiO2、SiN、SiON、SiOCN中的一种或多种,所述底部隔离结构的材料为Si、SiGe、Ge、GaAs、SiC、SiGeC中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的纳米线晶体管,其特征在于,还包括:内部侧墙,所述内部侧墙位于所述源/漏极和与所述纳米线的底部表面相接触的所述栅极结构之间。
9.根据权利要求1所述的纳米线晶体管,其特征在于,所述栅极结构包括:栅极和覆盖所述栅极表面的栅介质层。
10.根据权利要求1所述的纳米线晶体管,其特征在于,还包括:保护结构,所述保护结构覆盖最顶部的所述纳米线的顶部表面。
11.根据权利要求10所述的纳米线晶体管,其特征在于,还包括:
第一侧墙,所述第一侧墙覆盖所述保护结构上方的所述栅极结构的两侧壁;
第一介电层,所述第一介电层覆盖所述源/漏极;
第二介电层,所述第二介电层覆盖所述栅极结构、所述第一介电层和所述第一侧墙表面;和
金属线,所述金属线贯穿所述第二介电层、并与所述栅极结构接触。
12.一种纳米线晶体管的制备方法,其特征在于,包括:
在衬底上形成相互堆叠的牺牲层和纳米线;
形成伪栅,所述伪栅位于所述堆叠的所述牺牲层和所述纳米线上方;
除去相邻所述伪栅之间的所述牺牲层与所述纳米线,以形成源/漏区域;
形成隔离结构,所述隔离结构位于所述源/漏区域底部的所述衬底表面,以隔离所述源/漏区域和所述衬底;和
在所述源/漏区域内形成源/漏极,所述源/漏极位于所述隔离结构上方,且与相邻的所述纳米线的侧面接触;
其中,形成的所述隔离结构包括:
形成侧壁隔离结构和底部隔离结构,所述侧壁隔离结构位于所述底部隔离结构的两侧,底部隔离结构位于所述侧壁隔离结构之间,且与所述侧壁隔离结构相接触;
其中,所述侧壁隔离结构为侧壁侧墙,所述底部隔离结构为底部阻挡层,所述底部阻挡层包括扩散阻挡层和/或导通阻挡层。
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