[發明專利]VFET架構內的超長溝道器件

有效

• 申請號: 201880033250.1
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN110637367B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: M·波爾格恩達赫爾;E·迷爾樂爾;F·L·利爾;S·特涵;程慷果;J·R·斯普瑞爾;G·卡爾維
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L27/04
• 分類號: H01L27/04
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 邊海梅

1.一種形成半導體器件的方法，該方法包括：

在襯底上形成一對半導體鰭片；

在所述襯底上的半導體鰭片之間形成半導體柱；

形成底部摻雜區，所述底部摻雜區在全部半導體鰭片下面和部分半導體柱下面延伸；

在所述半導體鰭片的溝道區域和半導體柱上方形成導電柵極；以及

在所述半導體鰭片上形成源極區域和漏極區域；

其中電流從所述源極區域通過所述半導體柱的一部分流到所述漏極區域。

2.如權利要求1所述的方法，還包括摻雜所述半導體柱。

3.如權利要求1或2所述的方法，還包括在所述導電柵極與所述半導體鰭片和所述半導體柱之間形成厚氧化物層。

4.如權利要求1或2所述的方法，還包括使所述半導體柱在所述半導體鰭片的表面下方凹陷。

5.如權利要求1或2所述的方法，還包括在所述導電柵極和所述底部摻雜區域之間形成底部間隔物。

6.如權利要求1或2所述的方法，還包括在所述導電柵極上形成頂部間隔物。

7.如權利要求1或2所述的方法，還包括在所述半導體鰭片的暴露表面上形成頂部摻雜區域。

8.如權利要求7所述的方法，還包括在所述頂部摻雜區上形成導電觸點。

9.如權利要求8所述的方法，還包括在所述導電柵極上和所述半導體柱上方形成柵極觸點。

10.如權利要求1或2所述的方法，還包括：

在所述半導體鰭片的暴露表面上形成源極區域和漏極區域；以及

在所述導電柵極上和所述半導體柱上方形成共用柵極觸點。

11.如權利要求1或2所述的方法，其中所述半導體柱的厚度大于所述半導體鰭片的厚度。

12.一種操作半導體器件的方法，所述方法包括：

提供半導體器件，包括：

與襯底上的第二半導體鰭片相鄰的第一半導體鰭片；

在所述襯底上的第一和第二半導體鰭片之間形成的半導體柱；

在所述第一和第二半導體鰭片的溝道區域和所述半導體柱上方形成的導電柵極；

在所述第一半導體鰭的表面上形成的源極區域；以及

在所述第二半導體鰭的表面上形成的漏極區域；以及

使電流從所述源極區域通過所述半導體柱的一部分流到所述漏極區域。

13.如權利要求12所述的方法，其中，所述半導體柱凹陷到所述第一和第二半導體鰭片的表面下方。

14.如權利要求12或13所述的方法，其中，所述半導體器件還包括形成在所述導電柵極上和所述半導體柱上方的公共柵極觸點。

15.如權利要求12或13所述的方法，其中，所述半導體柱的厚度大于所述第一和第二半導體鰭片的厚度。

16.一種半導體器件，包括：

在襯底上形成的一對半導體鰭片，其中所述一對半導體鰭片包括第一半導體鰭片和第二半導體鰭片，所述第二半導體鰭片與所述第一半導體鰭片相鄰；

在所述襯底上的所述半導體鰭片之間形成的半導體柱；

底部摻雜區，在所有所述半導體鰭片下方和部分所述半導體柱下方延伸；

在所述半導體鰭片的溝道區域和所述半導體柱上方形成的導電柵極；

在所述第一半導體鰭片的表面上形成的源極區域；以及

在所述第二半導體鰭片的表面上形成的漏極區域；

其中電流從所述源極區域通過所述半導體柱的一部分流到所述漏極區域。