JP2009532907A5 - - Google Patents

Claims (32)

1. 結晶質基板からFinを形成するステップであって、
   前記Finの第一の方向についての断面厚さが、最小フィーチャ長に対応し、また、前記Finの前記第一の方向に直交する第二の方向についての断面厚さが、前記最小フィーチャ長未満であり、且つ、前記第一の方向が前記基板の表面に実質的に平行であり、前記第二の方向が前記基板の前記表面に実質的に平行であるステップであって、前記Finを形成するステップは、
   リソグラフィプロセスの最小フィーチャ長に制約されるマスクパターンを用いてフィーチャを作るステップと、
   前記作られたフィーチャを用いて、前記結晶質基板から前記Finを形成するステップとを含む、ステップと、
   第一のソース／ドレイン領域を、前記結晶質基板内の前記Finの下方に形成するステップと、
   サラウンディングゲート絶縁体を、前記Finの周りに形成するステップと、
   サラウンディングゲートを、前記Finの周りに前記サラウンディングゲート絶縁体を間に挟んで形成するステップと、
   第二のソース／ドレイン領域を、前記Finの頂部に形成するステップと
   を含む、トランジスタの形成方法。
2. 結晶質基板をエッチングしてFinを得るステップであって、ここで前記Finの第一の方向についての断面厚さが、最小フィーチャ長に対応し、また、前記Finの前記第一の方向に直交する第二の方向についての断面厚さが、前記最小フィーチャ長未満である、というステップ
   を含む、トランジスタの形成方法であって、
   ここでエッチングしてFinを得るステップが、
   前記結晶質基板を蔽う層に、孔をエッチングして穿つステップと、
   前記孔内に複数の側壁スペーサーを形成するステップと、
   Finパターンを、前記複数の側壁スペーサーから形成するステップと、
   前記Finパターンに対応するマスクを用いて前記結晶質珪素基板をエッチングすることで、前記Finを形成するステップと、
   第一のソース／ドレイン領域を、前記結晶質基板内の前記Finの下方に形成するステップと、
   サラウンディングゲート絶縁体を、前記Finの周りに形成するステップと、
   サラウンディングゲートを、前記Finの周りに前記サラウンディングゲート絶縁体を間に挟んで形成するステップと、
   第二のソース／ドレイン領域を、前記Finの頂部に形成するステップと
   を含む
   ことを特徴とする、方法。
3. 珪素ウェハ上に、窒化物層を形成するステップと、
   前記窒化物層の上に、非晶質珪素層を形成するステップと、
   前記非晶質珪素層に、ひとつ以上の孔をパターン化してエッチングして穿つステップと、
   前記非晶質珪素層を酸化して、前記非晶質珪素層の側壁に付けるようにして酸化物側壁スペーサーを得るステップと、
   前記孔を非晶質珪素で埋め戻すステップと、
   平坦化を施して、前記酸化物側壁を露出させるステップと、
   前記酸化物側壁をパターン化してエッチングし、Finパターンを得るステップと、
   前記非晶質珪素を除去するステップと、
   前記窒化物層をエッチングして、窒化物のFinパターンを、前記酸化物側壁の前記Finパターンの下方に残すステップと、
   前記珪素ウェハを、前記窒化物の前記Finパターンをマスクとして使ってエッチングし、複数の珪素Finを得るステップと、
   ドーパントを注入して拡散させることで、エッチングした前記複数の珪素Finの下方に、導電線を形成し、前記ドーパントによって前記複数の珪素Finのために第一のソース／ドレイン領域を与えるステップと、
   サラウンディングゲート絶縁体を、前記複数の珪素Finの周りに形成するステップと、
   サラウンディングゲートを、前記複数の珪素Finの周りに前記サラウンディングゲート絶縁体を間に挟んで形成するステップと、
   アレイのうちの隣接するトランジスタ同士のために、複数のゲート線を、複数の前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップと、
   第二のソース／ドレイン領域を、前記複数の珪素Finのために形成するステップと
   を含む、トランジスタのアレイを形成する方法。
4. 第一のソース／ドレイン領域を前記結晶質基板内の前記Finの下方に形成するステップが、
   前記基板に隣接する溝の中にドーパントを注入し、前記ドーパントを前記Finの下部に拡散させるステップ
   を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 拡散させるステップが、
   前記ドーパントを、前記Finの底部へと拡散させるステップ
   を含む、請求項４記載の方法。
6. 前記サラウンディングゲートの高さが前記Finの高さ未満になるように、前記サラウンディングゲートを凹ませるステップ
   をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. ゲート接点を、前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップ
   をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. ひとつ以上のゲート線を、前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップをさらに含み、
   ひとつ以上のゲート線を前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップが、
   第一のゲート線を前記サラウンディングゲートの第一の側に隣接して接続するように形成し、第二のゲート線を前記サラウンディングゲートの第二の側に隣接して接続するように形成し、ここで前記第一の側と前記第二の側が、前記Finの対向する側部にそれぞれ位置しているステップ
   を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. ひとつ以上のゲート線を、前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップをさらに含み、
   前記Finの占有領域が、短辺と長辺を有する矩形であり、また、
   ひとつ以上のゲート線を前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップが、
   前記長辺上で前記サラウンディングゲートに接続するようにゲート線を形成するステップ
   を含む
   ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
10. ひとつ以上のゲート線を、前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップをさらに含み、
    前記Finの占有領域が、短辺と長辺を有する矩形であり、また、
    ひとつ以上のゲート線を前記サラウンディングゲートに隣接して接続するように形成するステップが、
    前記短辺上で前記サラウンディングゲートに接続するようにゲート線を形成するステップ
    を含む
    ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
11. サラウンディングゲート絶縁体を形成するステップが、
    前記結晶質珪素基板からエッチングされた前記珪素Finを、熱酸化するステップ
    を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 溝がエッチングされたことにより、断面寸法が最小フィーチャ寸法未満であるような結晶質半導体Finがつくられている、結晶質基板と、
    前記結晶質基板内の前記結晶質半導体Finの底部に形成された第一のソース／ドレイン領域、および、前記結晶質半導体Finの頂部に形成された第二のソース／ドレイン領域と、
    前記結晶質半導体Finの周りに形成された、ゲート絶縁体と、
    前記結晶質半導体Finの周りに前記ゲート絶縁体を間に挟んで形成された、サラウンディングゲートと
    を含み、ここで、
    前記第一のソース／ドレイン領域および前記第二のソース／ドレイン領域が、前記結晶質半導体Fin内の前記第一のソース／ドレイン領域と前記第二のソース／ドレイン領域との間に垂直方向に走るチャネル領域を劃定する
    ことを特徴とする、トランジスタ。
13. 複数の行と複数の列をなすように配置された、トランジスタのアレイであって、ここで各トランジスタが、
    第一のソース／ドレイン領域と、
    前記第一のソース／ドレイン領域の上方に在る第二のソース／ドレイン領域と、
    前記第一のソース／ドレイン領域と前記第二のソース／ドレイン領域との間を垂直方向に走るチャネル領域と
    を含んでおり、ここで、
    前記チャネル領域が、断面厚さが最小フィーチャ寸法未満である結晶質半導体Fin内に形成されており、また、
    結晶質ウェハに溝をエッチングして前記結晶質半導体Finを劃定することによって、前記結晶質半導体Finを得ており、また、
    各トランジスタが、
    前記結晶質半導体Finの周りに形成された、ゲート絶縁体と、
    前記結晶質半導体Finの周りに前記ゲート絶縁体を間に挟んで形成された、サラウンディングゲートと
    をさらに含む
    ことを特徴とする、半導体構造体。
14. 複数の前記結晶質半導体Finに沿っており前記サラウンディングゲートに接続した、少なくともひとつのゲート線をさらに含み、
    前記結晶質半導体Finの断面が、長辺と短辺を有する矩形であり、また、
    前記少なくともひとつのゲート線が、前記短辺上にて前記サラウンディングゲートと接続する
    ことを特徴とする、請求項１３記載の構造体。
15. 複数の前記結晶質半導体Finに沿っており前記サラウンディングゲートに接続した、少なくともひとつのゲート線をさらに含み、
    前記結晶質半導体Finの断面が、長辺と短辺を有する矩形であり、また、
    前記少なくともひとつのゲート線が、前記短辺上にて前記サラウンディングゲートと接続する
    ことを特徴とする、請求項１３記載の構造体。
16. 複数の前記結晶質半導体Finに沿っており前記サラウンディングゲートに接続した、少なくともひとつのゲート線をさらに含み、
    前記少なくともひとつのゲート線が、
    複数の前記結晶質半導体Finの対向する側にそれぞれ在る、二つのゲート線
    を含む、請求項１３記載の構造体。
17. 第一の行と隣接する第二の行との中心間距離が、最小フィーチャ間隔（NF）から前記Fin構造体の厚さを引いたものであり、また、
    前記第二の行と隣接する第三の行との中心間距離が、前記最小フィーチャ間隔（NF）に前記Fin構造体の前記厚さを足したものである
    ことを特徴とする、請求項１３記載の構造体。
18. 前記結晶質基板が、結晶質珪素ウェハである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記サラウンディングゲート絶縁体が、酸化珪素を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記サラウンディングゲートが、ポリシリコンを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記サラウンディングゲートが、金属を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
22. 酸化珪素である前記ゲート絶縁体が、熱成長性酸化珪素である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記結晶質基板が、結晶質珪素ウェハである、請求項１２に記載のトランジスタ。
24. 前記サラウンディングゲート絶縁体が、酸化珪素を含む、請求項１２に記載のトランジスタ。
25. 前記サラウンディングゲートが、ポリシリコンを含む、請求項１２に記載のトランジスタ。
26. 前記サラウンディングゲートが、金属を含む、請求項１２に記載のトランジスタ。
27. 酸化珪素である前記ゲート絶縁体が、熱成長性酸化珪素である、請求項１２に記載のトランジスタ。
28. 前記結晶質基板が、結晶質珪素ウェハである、請求項１３に記載の構造体。
29. 前記サラウンディングゲート絶縁体が、酸化珪素を含む、請求項１３に記載の構造体。
30. 前記サラウンディングゲートが、ポリシリコンを含む、請求項１３に記載の構造体。
31. 前記サラウンディングゲートが、金属を含む、請求項１３に記載の構造体。
32. 酸化珪素である前記ゲート絶縁体が、熱成長性酸化珪素である、請求項１３に記載の構造体。