一种FET器件及制造方法与流程

文档序号:26054727发布日期:2021-07-27 15:31阅读:来源:国知局

技术特征:

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,该离子分子簇薄膜包括离子分子簇,该分子簇薄膜位于金属栅的导电金属部分和沟道之间;

金属-绝缘体-半导体接触到源极区和漏极区;

所述中性分子簇薄膜具有选定的空间取向。

6.根据权利要求5所述的n型半导体器件,其特征是,其中,所述离子分子簇在所述沟道中的硅/锗界面处施加拉伸应力。

7.一种p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;正掺杂源极区;

正掺杂的漏极区;

电流在正掺杂源极区和正掺杂漏极区之间流过的沟道,该沟道具有应变硅界面;

金属栅区,其包括电容性耦合至沟道以控制电流的金属栅,该金属栅包括导电金属部分和介电部分;

与金属栅区的导电金属部分接触的分子簇薄膜,该分子簇薄膜在第一金属栅结构的导电金属部分和介电部分之间,该分子簇薄膜包括离子簇和接触到正掺杂的源极区和正掺杂的漏极区;所述离子簇具有选定的空间取向。

8.根据权利要求7所述的p型半导体器件,其特征是,其中,所述离子簇在所述沟道中的应变硅界面处施加压应力。

9.一种半导体器件,其特征是,包括:基材;和衬底上的第一晶体管,所述第一晶体管包括:

第一个源极;第一漏极;

第一金属栅极结构,其包括导电金属部分和电介质部分;和与第一金属栅结构的导电金属部分接触的第一分子簇薄膜,第一分子簇薄膜在第一金属栅结构的导电金属部分和介电部分之间;

所述第一晶体管包括在所述第一源极和第一漏极之间延伸的沟道,所述第一金属栅极结构在所述沟道上;

其中所述第一分子簇薄膜与所述第一金属栅极结构的所述导电金属部分的底表面和侧表面接触。

10.根据权利要求9所述的器件,其特征是,还包括:

衬底上的第二晶体管,该第二晶体管包括:第二源极;源接点;第二漏极;漏极接点;

第二金属栅极结构;第二分子簇薄膜与源极接触,并在源极接点和第二源极之间;和第三分子簇薄膜,该第三分子簇薄膜与漏极接点接触并且位于漏极接点和第二漏极之间;所述第二和第三分子簇薄膜包括相同结构的分子簇膜。


技术总结
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。

技术研发人员:曹路;宋凤麒;刘翊;张同庆
受保护的技术使用者:江苏集创原子团簇科技研究院有限公司
技术研发日:2021.04.25
技术公布日:2021.07.27
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