JP2009520346A - 共存論理デバイスを有するバック・ゲート制御sramのための基板解決策 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも1つの論理デバイス領域と少なくとも1つのスタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)デバイス領域とを含み、各デバイス領域がダブル・ゲート電界効果トランジスタ(FET)を含み、異なるデバイス領域内のFETデバイスのパフォーマンスを改善するためにそれぞれのFETデバイスのバック・ゲートが特定のレベルまでドーピングされる半導体構造を提供する。特に、SRAMデバイス領域内のバック・ゲートは、論理デバイス領域内のバック・ゲートより高濃度ドーピングされる。短チャネル効果を制御するために、論理デバイス領域内のFETデバイスはドープ・チャネルを含み、SRAMデバイス領域内のFETデバイスはドープ・チャネルを含まない。ソース/ドレイン領域下の低ネット・ドーピングおよびチャネル下の高ネット・ドーピングを有する不均一側方ドーピング・プロファイルにより、論理デバイスに関する追加のSCE制御がもたらされるであろう。
【選択図】 図1
Description
少なくとも1つの論理デバイス領域と少なくとも1つのSRAMデバイス領域とを含む基板であって、前記デバイス領域が隔離領域によって分離される基板と、
前記少なくとも1つの論理デバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記論理デバイスの前記ボディ領域がドープ・チャネルを含む、少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスと、
前記少なくとも1つのSRAMデバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記SRAMデバイスの前記ボディ領域が非ドープ・チャネルを含み、前記SRAMデバイスの前記バック・ゲートが前記論理デバイスの前記バック・ゲートより高いドーピング・レベルを有する、少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスと、
を含む、半導体構造体を提供する。
少なくとも1つの論理デバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記論理デバイスの前記ボディ領域がドープ・チャネルを含む、少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスと、
少なくとも1つのSRAMデバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記SRAMデバイスの前記ボディ領域が非ドープ・チャネルを含み、前記SRAMデバイスの前記バック・ゲートが前記論理デバイスの前記バック・ゲートより高いドーピング・レベルを有する、少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスと、
前記バック・ゲートのそれぞれの下に位置する少なくとも1つの埋設絶縁層と、
を含む。
少なくとも1つの論理デバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記論理デバイスの前記ボディ領域がドープ・チャネルを含む、少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスと、
少なくとも1つのSRAMデバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記SRAMデバイスの前記ボディ領域が非ドープ・チャネルを含み、前記SRAMデバイスの前記バック・ゲートが前記論理デバイスの前記バック・ゲートより高いドーピング・レベルを有する、少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスと、
前記バック・ゲートのそれぞれの下に位置する半導体基板と、
を含む。
Claims (20)
- 少なくとも1つの論理デバイス領域と少なくとも1つのSRAMデバイス領域とを含む基板であって、前記デバイス領域が隔離領域によって分離される基板と、
前記少なくとも1つの論理デバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記論理デバイスの前記ボディ領域がドープ・チャネルを含む、前記少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスと、
前記少なくとも1つのSRAMデバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記SRAMデバイスの前記ボディ領域が非ドープ・チャネルを含み、前記SRAMデバイスの前記バック・ゲートが前記論理デバイスの前記バック・ゲートより高いドーピング・レベルを有する、前記少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスと、
を含む、半導体構造体。 - 前記基板がバルク半導体基板である、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記基板が、下部半導体層と、前記下部半導体層の上の埋設絶縁層とを含む、セミコンダクタ・オン・インシュレータの断片である、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記論理デバイスおよび前記SRAMデバイスの前記フロント・ゲートと前記バック・ゲートの両方が反対の導電性である、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記論理デバイス領域および前記SRAMデバイス領域内の前記バック・ゲートがいずれもn型導電性を有し、両方の前記デバイス領域内の前記フロント・ゲートがp型導電性を有する、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記ドープ・チャネルが前記n型導電性を有する、請求項5に記載の半導体構造体。
- 前記論理デバイス領域および前記SRAMデバイス領域内の前記バック・ゲートがいずれもp型導電性を有し、両方の前記デバイス領域内の前記フロント・ゲートがn型導電性を有する、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記ドープ・チャネルが前記p型導電性を有する、請求項7に記載の半導体構造体。
- 前記論理デバイス領域および前記SRAMデバイス領域内の前記バック・ゲートが、p型導電性を有する領域とn型導電性を有する領域とを含み、前記p型導電性を有する領域に関連する両方のデバイス領域内の前記フロント・ゲートがn型導電性を有し、前記n型導電性を有する領域に関連する両方のデバイス領域内の前記フロント・ゲートがp型導電性を有する、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記n型導電性を有する前記論理デバイスの前記ドープ・チャネルがpハロー・ドーパントを含み、前記p型導電性を有する前記論理デバイスの前記ドープ・チャネルがnハロー・ドーパントを含む、請求項9に記載の半導体構造体。
- 前記SRAMデバイスの前記バック・ゲートが約1×1020原子/cm3以上のドーパント濃度を有する、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記論理デバイス領域内の前記バック・ゲートが、低ドープ側方均一ドーピングまたはソース/ドレイン領域下の低ネット・ドーピングによる側方不均一ドーピングのいずれかを有する、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記ドープ・チャネルおよび前記非ドープ・チャネルがソース/ドレイン領域によって横から制限される、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記バック・ゲートのそれぞれが、半導体材料またはポリシリコンを含む、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記バック・ゲート誘電体のそれぞれが、酸化物、窒化物、オキシナイトライド、またはこれらの多層を含む、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記ボディ領域のそれぞれが、半導体材料またはポリシリコンを含む、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記フロント・ゲート誘電体のそれぞれが、酸化物、窒化物、オキシナイトライド、またはこれらの多層を含む、請求項1に記載の半導体構造体。
- 前記フロント・ゲートのそれぞれが、Si含有導体、金属導体、金属合金導体、金属窒化物導体、金属オキシナイトライド導体、金属シリサイド、またはこれらの多層を含む、請求項1に記載の半導体構造体。
- 少なくとも1つの論理デバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記論理デバイスの前記ボディ領域がドープ・チャネルを含む、前記少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスと、
少なくとも1つのSRAMデバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記SRAMデバイスの前記ボディ領域が非ドープ・チャネルを含み、前記SRAMデバイスの前記バック・ゲートが前記論理デバイスの前記バック・ゲートより高いドーピング・レベルを有する、前記少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスと、
前記バック・ゲートのそれぞれの下に位置する少なくとも1つの埋設絶縁層と、
を含む、半導体構造体。 - 少なくとも1つの論理デバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記論理デバイスの前記ボディ領域がドープ・チャネルを含む、前記少なくとも1つのダブル・ゲート論理デバイスと、
少なくとも1つのSRAMデバイス領域内の少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスであって、下から上へ、バック・ゲートと、バック・ゲート誘電体と、ボディ領域と、フロント・ゲート誘電体と、フロント・ゲートとを含み、前記SRAMデバイスの前記ボディ領域が非ドープ・チャネルを含み、前記SRAMデバイスの前記バック・ゲートが前記論理デバイスの前記バック・ゲートより高いドーピング・レベルを有する、前記少なくとも1つのダブル・ゲートSRAMデバイスと、
前記バック・ゲートのそれぞれの下に位置する半導体基板と、
を含む、半導体構造体。
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