JP2005286324A - 基板上へトランジスタ構造を形成する方法、基板上のトランジスタ構造、および半導体デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
基板(SOI)は、支持Si層(1)、埋込絶縁層(2)及び高ドーパントレベルを含むトップSi層(3)を含み、トランジスタ構造は、ゲート領域(G1)及びソース及びドレイン領域(5)を含む。本方法は、トップSi層(3)上のゲート領域(G1)の形成を含み、ゲート領域(Gl)は、誘電体層(GD)によりトップSi層(3)から分離されている。本方法は、分画酸化物及び/又はレジスト層領域(4)により分画されたトップSi層(3)上の開放領域(O1)の形成と、イオン注入による高レベル不純物又は損傷領域(5)の形成と、分画層領域(4)及び埋込マスクとして機能するゲート領域(G1)を伴う開放領域(O1)のイオンビーム(IB)への露出とを含む。
【選択図】 図1
Description
トップSi層上へのゲート領域の形成、このゲート領域は、誘電体層によりトップSi層から分離されている;
分画酸化物および/またはレジスト層領域により分画された、トップSi層上の開放領域の形成;
分画層領域および埋込マスクとして機能するゲート領域を伴う開放領域をイオンビームへ露出するイオン注入による、高レベル不純物あるいは著しい損傷領域の形成、ここで、イオンビームは、ビームエネルギーと照射量との組合せを含み、それは、トップSi層内における、埋込絶縁層内のソースおよびドレイン領域の下の高不純物レベル領域、およびトップSi層内のゲート領域の下の高不純物レベルあるいは著しい損傷領域の形成を可能にする。
Claims (14)
- 基板(SOI)上にトランジスタ構造を形成する方法であって、
前記基板は、支持Si層(1)と、埋込絶縁層(2)と、トップSi層(3)とを含み、
前記トップSi層(3)は、トップ層厚みを有するとともに、高ドーパントレベルを含み、
前記トランジスタ構造は、ゲート領域(G1)と、ソースおよびドレイン領域(5)とを含み、
前記方法は、
前記トップSi層(3)上への前記ゲート領域(G1)の形成を含んでいて、前記ゲート領域(Gl)は、誘電体層(GD)により前記トップSi層(3)から分離され、
分画酸化物および/またはレジスト層領域(4)により分画された、前記トップSi層(3)上への開放領域(O1)の形成を含み、
埋込マスクとして機能する前記ゲート領域(G1)および前記分画層領域(4)を伴う、前記開放領域(O1)をイオンビーム(IB)へ露出するイオン注入による、高レベル不純物または大きく損傷された領域(5)の形成を含み、
ここで、前記イオンビーム(IB)は、ビームエネルギーと照射量との組合せを含み、
それは、前記トップSi層(3)内における、前記埋込絶縁層(2)内の前記ソースおよびドレイン領域(5)の下の高不純物レベル領域(L1)の形成、および、前記トップSi層(3)内の前記ゲート領域(G1)の下の高不純物レベルまたは大きく損傷された領域(L0)の形成を可能にするようになっている方法。 - 請求項1に記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
二酸化珪素キャッピング層(8)の形成と、
前記基板(SOI)の第2基板(10)へのウエハ接合とを含み、
前記第2基板(10)は二酸化珪素トップ層(11)を含み、前記キャッピング層(8)は前記二酸化珪素トップ層(11)と向かい合っている方法。 - 請求項1または2に記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
初期除去処理に対する停止層として前記埋込絶縁層(2)を用いる、前記Si支持層(1)の初期除去処理と、
さらなる除去処理に対する停止層として前記トップSi層(3)を用いる、前記埋込絶縁層(2)のさらなる除去処理とを含む方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
除去処理に対する停止層として前記ソースおよびドレイン領域(5)を用いる選択的エッチングにより、前記ゲート領域(Gl)の下の前記トップSi層の前記高不純物レベル領域(L1)の除去処理を含み、
前記除去処理は、前記ソースおよびドレイン領域(5)間にギャップ(12)を作成するようになっている方法。 - 請求項4に記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
前記除去処理に対する追加的な停止層としての、前記誘電体領域(GD)、または前記ゲート領域(Gl)の使用を含む方法。 - 請求項4または5に記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
チャンネル領域を形成するために、前記ギャップ(12)内へのチャンネル層(13)のデポジションを含む方法。 - 請求項6に記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
前記チャンネル層(13)が、チャンネル材料として、
Si、SiGe、GaAsまたはInPなどの半導体材料、
III−VまたはII−VI化合物、
金属、
金属間化合物、および
有機体または生体有機体化合物の材料のうちの少なくとも1つを含む方法。 - 請求項6または7に記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
前記チャンネル層(13)が、量子ワイヤ(QW)あるいは量子ドット(QD)構造を含む方法。 - 請求項6〜8のいずれか1つに記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
前記チャンネル層(13)が、ナノワイヤ、ナノドットのアレイ、炭素ナノドット、またはナノチューブを含む方法。 - 請求項1〜9のいずれか1つに記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
前記イオンビーム(IB)が、Ge、I、またはBrを含む方法。 - 請求項1〜10のいずれか1つに記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
前記トランジスタ構造がMOSFET構造である方法。 - 請求項1〜11のいずれか1つに記載のトランジスタ構造を形成する方法において、
前記トランジスタ構造がバイポーラ構造であり、前記ゲート(Gl)がエミッタとして配置され、前記チャンネル領域(13)がコレクタとして配置され、前記ゲート誘電体(GD)がベースとして配置され、さらに前記自己配列ソースおよびドレイン領域が前記ベースに対する接点として配置される方法。 - 前記トランジスタ構造は、請求項1〜12のいずれか1つに記載の方法に従って製造されることを特徴とする、ゲート領域(Gl)、およびソースおよびドレイン領域(5)を含む、基板上のトランジスタ構造。
- 請求項13に記載のトランジスタ構造を含む半導体デバイス。
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