[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201880033268.1
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN110651368B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: D·B·法爾梅爾;唐建石;J·J·尤爾卡斯;漢述仁
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L29/772
• 分類號: H01L29/772
• 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

本發明的實施例涉及用于使用潤濕層在具有縮放觸點的n型碳納米管場效應晶體管(CNT?FET)中增強驅動電流和增加器件產量的方法和所得結構。在本發明的一些實施例中，在襯底的表面上形成納米管。在納米管上形成絕緣層，使得納米管的端部暴露。在納米管的端部上形成低功函數金屬，并且在低功函數金屬和納米管之間形成潤濕層。

背景技術

本發明一般涉及用于半導體器件的制造方法和所得結構。更具體地，本發明涉及用于使用潤濕層具有縮放觸點的n型碳納米管場效應晶體管(CNT?FET)中增強驅動電流和增加器件產量。

在當代半導體器件制造工藝中，在單個晶片上制造大量半導體器件，例如場效應晶體管(FET)。在一些FET器件配置中，碳納米管(CNT)結合在FET設計中。CNT提供本質上超薄的機身和卓越的電氣特性(例如，高驅動電流、優異的電流開/關比率和用于彈道傳輸的長平均自由路徑)，這使得CNT?FET成為最有希望的亞10納米技術節點的候選者之一。與傳統FET一樣，CNT?FET包括柵極、源極和漏極。在CNT?FET中，碳納米管縱向跨越源極區域和漏極區域之間，使得每個納米管的端部與源極或漏極接觸。每個碳納米管限定用于CNT?FET的導電介質或“通道”。通過調節碳納米管和導電源極/漏極區域之間的結的勢壘高度來發生溝道的選通。

發明內容

本發明的實施例涉及一種用于制造半導體器件的方法。該方法的非限制性實例包括在襯底的表面上形成納米管。在納米管上形成絕緣層，以暴露納米管的端部。在納米管的端部上形成低功函數金屬。在低功函數金屬和納米管之間形成潤濕層。

本發明的實施例涉及半導體器件。半導體器件的非限制性示例包括在襯底表面上形成的納米管。在納米管的部分上圖案化絕緣層，使得納米管的端部未被絕緣層覆蓋。在納米管的端部上形成低功函數金屬。在低功函數金屬和納米管之間形成潤濕層。

本發明的實施例涉及一種用于制造半導體器件的方法。該方法的非限制性實例包括在襯底的表面上形成碳納米管。在碳納米管和襯底之間形成介電層。在碳納米管上形成絕緣層。去除部分絕緣層以暴露碳納米管的端部，并且在暴露的端部上形成低功函數金屬。在低功函數金屬和碳納米管之間形成潤濕層。在低功函數金屬上形成覆蓋層。

本發明的實施例涉及半導體器件。半導體器件的非限制性示例包括在襯底表面上形成的介電層。在介電層的表面上形成碳納米管。在碳納米管的部分上圖案化絕緣層，使得納米管的端部未被絕緣層覆蓋。在納米管的端部上形成低功函數金屬。在低功函數金屬和納米管之間形成潤濕層。在低功函數金屬上形成覆蓋層。

本發明的實施方案涉及碳納米管場效應晶體管的電極堆。電極堆的非限制性實例包括在碳納米管的端部上形成的潤濕層。在潤濕層上的碳納米管的端部上形成低功函數金屬。在低功函數金屬上形成覆蓋層。

通過本發明的技術實現了其他技術特征和益處。本文詳細描述了本發明的實施例和各個方面，并且其被認為是所要求保護的主題的一部分。為了更好地理解，請參考詳細的說明書和附圖。

附圖說明

在說明書結論的權利要求中特別指出并清楚地要求保護本文所述專有權的細節。通過以下結合附圖的詳細描述，本發明的實施例的前述和其他特征和優點將變得顯而易見，其中：

圖1描述了根據本發明的一個或多個實施例的處理操作之后的半導體結構的截面圖；

圖2描述了根據本發明的一個或多個實施例的處理操作之后的半導體結構的截面圖；

圖3描述了根據本發明的一個或多個實施例的處理操作之后的半導體結構的截面圖；

圖4描述了根據本發明的一個或多個實施例的處理操作之后的半導體結構的截面圖；

圖5描述了根據本發明的一個或多個實施例的處理操作之后的半導體結構的截面圖；

圖6描述了說明根據本發明的一個或多個實施例的方法的流程圖；以及