通过子鳍状物半导体材料的背面处理减小源极/漏极泄漏的晶体管的制作方法

文档序号:33701645发布日期:2023-03-31 19:42阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种集成电路(ic)结构,包括:在晶体管结构的正面上的一级或多级金属化,其中,所述晶体管结构还包括:鳍状物的沟道部分;在沟道部分的相反端部处的源极材料和漏极材料,其中,所述源极材料和所述漏极材料是晶体;以及与所述沟道部分相邻的栅极堆叠体;以及在所述晶体管结构的背面上的所述鳍状物的基部部分,其中:所述栅极堆叠体在所述鳍状物的所述基部部分的中心长度与所述沟道部分之间并且与所述鳍状物的所述基部部分的中心长度和所述沟道部分直接接触;所述基部部分的第一端部长度与所述源极材料直接接触;所述基部部分的第二端部长度与所述漏极材料直接接触;以及所述基部部分是包括氧、以及si或ge的非晶材料;以及与所述基部部分的侧壁相邻的隔离电介质。2.根据权利要求1所述的ic结构,还包括与所述基部部分的背面接触的金属杂质,所述金属杂质与所述基部部分内的si或ge的催化氧化相关联。3.根据权利要求2所述的ic结构,其中,所述金属是al。4.根据权利要求1-3中任一项所述的ic结构,其中:所述源极材料和所述漏极材料包括si和ge;所述基部部分包括si并且基本上没有ge;以及所述沟道部分处于与单晶si的晶格常数和与所述源极材料和所述漏极材料相关联的晶格常数之间的晶格失配相关联的压缩应变下。5.根据权利要求4所述的ic结构,其中,在所述基部部分的所述第一端部长度内,受主杂质的浓度随着接近与所述源极材料的界面而增大。6.根据权利要求5所述的ic结构,其中,所述第一端部长度的厚度大于所述中心长度的厚度,并且与所述源极材料的界面横向地与所述栅极堆叠体的侧壁相邻。7.根据权利要求1-3中任一项所述的ic结构,其中,所述隔离电介质具有与所述鳍状物的所述基部部分的组成不同的组成。8.一种集成电路(ic)结构,包括:在晶体管结构的正面上的一级或多级金属化,其中,所述晶体管结构还包括:鳍状物的沟道部分;在沟道部分的相反端部处的源极材料和漏极材料,其中,所述源极材料和所述漏极材料是晶体,并且包括si、ge和受主杂质;以及与所述沟道部分相邻的栅极堆叠体;以及在所述晶体管结构的背面上的所述鳍状物的基部部分,其中:所述栅极堆叠体在所述鳍状物的所述基部部分的中心长度与所述沟道部分之间并且与所述鳍状物的所述基部部分的中心长度和所述沟道部分直接接触;所述基部部分的第一端部长度与所述源极材料直接接触;所述基部部分的第二端部长度与所述漏极材料直接接触;并且所述基部部分是晶体,并且包括si或ge、以及施主杂质;并且
在所述基部部分的所述中心长度内的所述施主杂质的浓度随着接近所述栅极堆叠体而下降;以及与所述基部部分的侧壁相邻的电介质材料。9.根据权利要求8所述的ic结构,其中,在所述基部部分的所述中心长度内的所述施主杂质的峰值浓度比所述源极材料和所述漏极材料的峰值浓度低至少一个数量级。10.根据权利要求9所述的ic结构,其中,所述峰值浓度为1e17-e19/cm3。11.一种计算机系统,包括:电源;以及耦合到所述电源的ic管芯,其中,所述ic管芯包括根据权利要求1所述的ic结构。12.一种制造集成电路结构的方法,所述方法包括:由在半导体晶体的正面上制造的鳍状物形成晶体管结构;从所述晶体管结构的背面暴露所述鳍状物的基部部分;以及将所述基部部分氧化为包括氧、以及si或ge的非晶材料,或者用与源极材料和漏极材料的导电类型互补的导电类型相关联的杂质注入所述基部部分。13.根据权利要求12所述的方法,其中,形成所述晶体管结构包括:形成包括在所述基部部分的中心长度上方的沟道部分的晶体鳍状物,所述基部部分与隔离电介质相邻;在所述沟道部分的相反端部处以及在所述基部部分的第一端部长度和第二端部长度上外延生长源极材料和漏极材料;形成栅极堆叠体,所述栅极堆叠体在所述鳍状物的所述沟道部分与所述基部部分的所述中心长度之间并与所述鳍状物的所述沟道部分和所述基部部分的所述中心长度直接接触;以及在所述鳍状物的所述正面上方形成一级或多级金属化。14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述方法包括氧化所述基部部分,并且其中,氧化所述基部部分包括将所述基部部分加热至小于425℃的温度。15.根据权利要求14所述的方法,其中,氧化所述基部部分包括在所述加热之前沉积氧化催化剂。16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述氧化催化剂包括金属。17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述金属为al,并且所述氧化催化剂包括al2o3。18.根据权利要求14-17中任一项所述的方法,其中,氧化所述基部部分包括将所述基部部分暴露于氧等离子体。19.根据权利要求14-17中任一项所述的方法,其中,氧化所述基部部分包括氧化所述源极材料和所述漏极材料的与所述基部部分接触的部分。20.根据权利要求12-17中任一项所述的方法,其中,所述方法包括用所述杂质注入所述基部部分至1e17-1e19/cm3的峰值杂质浓度。21.根据权利要求12-17中任一项所述的方法,其中,形成所述晶体鳍状物包括:从衬底的籽晶表面外延生长多个双层的晶体材料堆叠体;以及蚀刻穿过所述晶体材料堆叠体并蚀刻到所述衬底的部分中。

技术总结
集成电路包括具有在鳍状物的基部部分上方的沟道部分的晶体管结构。鳍状物的基部部分是绝缘非晶氧化物或反掺杂的晶体材料。可以首先利用通过晶体衬底的正面引晶的外延工艺来形成诸如鳍状物的沟道部分以及源极和漏极材料的晶体管结构。在正面处理之后,可以暴露晶体管结构的背面,并且使用避免使沟道材料劣化同时减少晶体管截止状态泄漏的背面处理和低温将鳍状物的基部部分从晶体衬底组成修改为非晶氧化物或反掺杂晶体材料。非晶氧化物或反掺杂晶体材料。非晶氧化物或反掺杂晶体材料。


技术研发人员:R
受保护的技术使用者:英特尔公司
技术研发日:2022.08.25
技术公布日:2023/3/30
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