[發明專利]在芯軸上具有包括二維材料的溝道區的場效應晶體管

有效

• 申請號: 202011060512.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112750908B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 朱利安·弗羅吉爾
• 申請（專利權）人: 格芯公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/10;H01L29/06
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種場效應晶體管的結構，該結構包括：

第一芯軸，由介電材料組成，該第一芯軸包括第一側表面及第二側表面；

柵極電極，具有包覆該第一芯軸的該第一側表面及該第二側表面的部分；以及

第一溝道層，包括溝道區，該第一溝道層的該溝道區部分位于該第一芯軸的該第一側表面與該柵極電極的該部分之間，

其中，該第一溝道層由二維材料組成。

2.如權利要求1所述的結構，其中，該第一溝道層的該溝道區部分位于該第一芯軸的該第二側表面與該柵極電極的該部分之間。

3.如權利要求2所述的結構，其中，該第一芯軸的該第一側表面與該第二側表面被包含于基本平行的相應平面中。

4.如權利要求1所述的結構，其中，該第一側表面與該第二側表面被包括于該第一溝道層的多個側表面中，且該第一溝道層的該溝道區圍繞該第一芯軸的所有該側表面延伸。

5.如權利要求1所述的結構，還包括：

第二芯軸，由該介電材料組成，該第二芯軸包括側表面，且該第二芯軸設置于該第一芯軸上方；以及

第二溝道層，包括部分位于該第二芯軸的該側表面與該柵極電極的該部分之間的溝道區，

其中，該第二溝道層由該二維材料組成。

6.如權利要求5所述的結構，其中，該第一溝道層包括延伸區，該第二溝道層包括延伸區，且還包括：

源極/漏極接觸，通過該第一溝道層的該延伸區與該第一溝道層的該溝道區連接并通過該第二溝道層的該延伸區與該第二溝道層的該溝道區連接。

7.如權利要求6所述的結構，其中，該第一芯軸及該第二芯軸分別終止于該源極/漏極接觸，與該源極/漏極接觸直接接觸，該第一溝道層的該延伸區圍繞該第一芯軸充分延伸，且該第二溝道層的該延伸區圍繞該第二芯軸充分延伸。

8.如權利要求7所述的結構，還包括：

內間隙壁，沿第一方向位于該柵極電極的該部分與該源極/漏極接觸之間，

其中，該內間隙壁沿第二方向位于該第一溝道層的該延伸區與該第二溝道層的該延伸區之間。

9.如權利要求1所述的結構，其中，該第一溝道層包括第一延伸區，且還包括：

第一源極/漏極接觸，通過該第一溝道層的該第一延伸區與該第一溝道層的該溝道區連接。

10.如權利要求9所述的結構，其中，該第一溝道層包括第二延伸區，該第一溝道層的該溝道區位于該第一溝道層的該第一延伸區與該第二延伸區之間，且還包括：

第二源極/漏極接觸，通過該第一溝道層的該第二延伸區與該第一溝道層的該溝道區連接。

11.如權利要求10所述的結構，其中，該第一側表面及該第二側表面被包括于多個側表面中，且該第一溝道層的該溝道區、該第一延伸區、以及該第二延伸區圍繞該第一芯軸的所有該側表面延伸。

12.如權利要求9所述的結構，還包括：

該二維材料的層，將該第一溝道層的該第一延伸區與該第一源極/漏極接觸耦接。

13.如權利要求12所述的結構，其中，該二維材料的該層包含摻雜物，其有效增加該二維材料的導電性。

14.如權利要求9所述的結構，還包括：

第一內間隙壁及第二內間隙壁，沿第一方向位于該柵極電極的該部分與該第一源極/漏極接觸之間，

其中，該第一延伸區沿第二方向位于該第一內間隙壁與該第二內間隙壁之間，且該第一芯軸終止于該第一內間隙壁及該第二內間隙壁。

15.如權利要求1所述的結構，其中，該二維材料為過渡金屬二硫族化合物。