[發明專利]一種獨立三柵FinFET器件的多閾值電壓調控方法

在審

• 申請號: 201710223340.4
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107123673A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 劉程晟;鄭芳林;石艷玲;李小進;孫亞賓
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙)31257
• 代理人: 董紅曼,馬旸

1.一種具備三個獨立柵極結構的新型FinFET器件的多閾值電壓調控方法，其特征在于，所述新型FinFET器件包括：

襯底(1)；

氧化物層(2)，其位于所述襯底(1)的表面；

鰭形結構(3)，其位于所述氧化物層(2)的表面，形成中央的溝道區及兩端的源區(3a)和漏區(3b)；

柵極介質層(5)，其垂直設置在所述鰭形結構(3)的溝道區上且包圍所述溝道區；所述柵極介質層(5)包括：設置在所述鰭形結構(3)左側的左側柵極介質層(5a)、設置在所述鰭形結構(3)右側的右側柵極介質層(5b)、以及設置在所述鰭形結構(3)頂部的頂部柵極介質層(5c)；

柵極金屬層(4)，其包括：

左側柵極金屬層(4a)，其位于所述頂部柵極介質層(5c)、所述左側柵極介質層(5a)及所述氧化物層(2)之間；

右側柵極金屬層(4b)，其位于所述頂部柵極介質層(5c)、所述右側柵極介質層(5b)及所述氧化物層(2)之間；

頂部柵極金屬層(4c)，其位于所述頂部柵極介質層(5c)的上方；及

側墻(6)，其設置在所述柵極介質層(5)與所述柵極金屬層(4)的兩側；

在無額外電壓源的情況下，對所述左側柵極金屬層(4a)、所述右側柵極金屬層(4b)、所述頂部柵極金屬層(4c)分別施加電源電壓(VDD)或接地，實現五種不同的閾值電壓控制模式。

2.如權利要求1所述的多閾值電壓調控方法，其特征在于，所述左側柵極介質層(5a)與所述右側柵極介質層(5b)的介質層材料相同，所述頂部柵極介質層(5c)與所述左側柵極介質層(5a)、所述右側柵極介質層(5b)的介質層材料相同或不同，以此實現對閾值電壓的調控。

3.如權利要求1所述的多閾值電壓調控方法，其特征在于，所述左側柵極介質層(5a)與所述右側柵極介質層(5b)的介質層厚度相同，所述頂部柵極介質層(5c)與所述左側柵極介質層(5a)、所述右側柵極介質層(5b)的介質層厚度相同或不同，以此實現對閾值電壓的調控。

4.如權利要求1所述的多閾值電壓調控方法，其特征在于，所述左側柵極金屬層(4a)與所述右側柵極金屬層(4b)的金屬層材料相同，所述頂部柵極金屬層(4c)與所述左側柵極金屬層(4a)、所述右側柵極金屬層(4b)的金屬層材料相同或不同，以此實現對閾值電壓的調控。