[发明专利]在芯轴上具有包括二维材料的沟道区的场效应晶体管有效

专利信息
申请号: 202011060512.9 申请日: 2020-09-30
公开(公告)号: CN112750908B 公开(公告)日: 2023-10-24
发明(设计)人: 朱利安·弗罗吉尔 申请(专利权)人: 格芯公司
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/10;H01L29/06
代理公司: 北京戈程知识产权代理有限公司 11314 代理人: 程伟;王锦阳
地址: 英属开曼群*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 芯轴上 具有 包括 二维 材料 沟道 场效应 晶体管
【权利要求书】:

1.一种场效应晶体管的结构,该结构包括:

第一芯轴,由介电材料组成,该第一芯轴包括第一侧表面及第二侧表面;

栅极电极,具有包覆该第一芯轴的该第一侧表面及该第二侧表面的部分;以及

第一沟道层,包括沟道区,该第一沟道层的该沟道区部分位于该第一芯轴的该第一侧表面与该栅极电极的该部分之间,

其中,该第一沟道层由二维材料组成。

2.如权利要求1所述的结构,其中,该第一沟道层的该沟道区部分位于该第一芯轴的该第二侧表面与该栅极电极的该部分之间。

3.如权利要求2所述的结构,其中,该第一芯轴的该第一侧表面与该第二侧表面被包含于基本平行的相应平面中。

4.如权利要求1所述的结构,其中,该第一侧表面与该第二侧表面被包括于该第一沟道层的多个侧表面中,且该第一沟道层的该沟道区围绕该第一芯轴的所有该侧表面延伸。

5.如权利要求1所述的结构,还包括:

第二芯轴,由该介电材料组成,该第二芯轴包括侧表面,且该第二芯轴设置于该第一芯轴上方;以及

第二沟道层,包括部分位于该第二芯轴的该侧表面与该栅极电极的该部分之间的沟道区,

其中,该第二沟道层由该二维材料组成。

6.如权利要求5所述的结构,其中,该第一沟道层包括延伸区,该第二沟道层包括延伸区,且还包括:

源极/漏极接触,通过该第一沟道层的该延伸区与该第一沟道层的该沟道区连接并通过该第二沟道层的该延伸区与该第二沟道层的该沟道区连接。

7.如权利要求6所述的结构,其中,该第一芯轴及该第二芯轴分别终止于该源极/漏极接触,与该源极/漏极接触直接接触,该第一沟道层的该延伸区围绕该第一芯轴充分延伸,且该第二沟道层的该延伸区围绕该第二芯轴充分延伸。

8.如权利要求7所述的结构,还包括:

内间隙壁,沿第一方向位于该栅极电极的该部分与该源极/漏极接触之间,

其中,该内间隙壁沿第二方向位于该第一沟道层的该延伸区与该第二沟道层的该延伸区之间。

9.如权利要求1所述的结构,其中,该第一沟道层包括第一延伸区,且还包括:

第一源极/漏极接触,通过该第一沟道层的该第一延伸区与该第一沟道层的该沟道区连接。

10.如权利要求9所述的结构,其中,该第一沟道层包括第二延伸区,该第一沟道层的该沟道区位于该第一沟道层的该第一延伸区与该第二延伸区之间,且还包括:

第二源极/漏极接触,通过该第一沟道层的该第二延伸区与该第一沟道层的该沟道区连接。

11.如权利要求10所述的结构,其中,该第一侧表面及该第二侧表面被包括于多个侧表面中,且该第一沟道层的该沟道区、该第一延伸区、以及该第二延伸区围绕该第一芯轴的所有该侧表面延伸。

12.如权利要求9所述的结构,还包括:

该二维材料的层,将该第一沟道层的该第一延伸区与该第一源极/漏极接触耦接。

13.如权利要求12所述的结构,其中,该二维材料的该层包含掺杂物,其有效增加该二维材料的导电性。

14.如权利要求9所述的结构,还包括:

第一内间隙壁及第二内间隙壁,沿第一方向位于该栅极电极的该部分与该第一源极/漏极接触之间,

其中,该第一延伸区沿第二方向位于该第一内间隙壁与该第二内间隙壁之间,且该第一芯轴终止于该第一内间隙壁及该第二内间隙壁。

15.如权利要求1所述的结构,其中,该二维材料为过渡金属二硫族化合物。

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