KR101375833B1 - 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그제조방법 - Google Patents

게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101375833B1
KR101375833B1 KR1020070043025A KR20070043025A KR101375833B1 KR 101375833 B1 KR101375833 B1 KR 101375833B1 KR 1020070043025 A KR1020070043025 A KR 1020070043025A KR 20070043025 A KR20070043025 A KR 20070043025A KR 101375833 B1 KR101375833 B1 KR 101375833B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
germanium
layer
nanorods
gate insulator
forming
Prior art date
Application number
KR1020070043025A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080097762A (ko
Inventor
문창욱
전중석
이정현
이내인
박연식
이화성
이호
조세영
김석필
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070043025A priority Critical patent/KR101375833B1/ko
Priority to US12/010,806 priority patent/US20080272366A1/en
Priority to CNA2008100869774A priority patent/CN101299440A/zh
Priority to JP2008109493A priority patent/JP5408897B2/ja
Publication of KR20080097762A publication Critical patent/KR20080097762A/ko
Priority to US13/973,584 priority patent/US9318573B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101375833B1 publication Critical patent/KR101375833B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66439Unipolar field-effect transistors with a one- or zero-dimensional channel, e.g. quantum wire FET, in-plane gate transistor [IPG], single electron transistor [SET], striped channel transistor, Coulomb blockade transistor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02356Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment to change the morphology of the insulating layer, e.g. transformation of an amorphous layer into a crystalline layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02587Structure
    • H01L21/0259Microstructure
    • H01L21/02601Nanoparticles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669Nanowires or nanotubes
    • H01L29/0673Nanowires or nanotubes oriented parallel to a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1025Channel region of field-effect devices
    • H01L29/1029Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
    • H01L29/1033Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742Thin film unipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7839Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with Schottky drain or source contact
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78684Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising semiconductor materials of Group IV not being silicon, or alloys including an element of the group IV, e.g. Ge, SiN alloys, SiC alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78696Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/10Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device
    • H01L2221/1068Formation and after-treatment of conductors
    • H01L2221/1094Conducting structures comprising nanotubes or nanowires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669Nanowires or nanotubes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • H10K30/35Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains comprising inorganic nanostructures, e.g. CdSe nanoparticles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그 제조방법에 관하여 개시한다. 개시된 전계효과 트랜지스터는, 기판 상에 형성된 게이트 절연물; 상기 게이트 절연물에 임베드되며, 상기 그 양단이 노출된 적어도 하나의 게르마늄 나노로드; 상기 게르마늄 나노로드의 양단과 각각 연결된 소스 전극 및 드레인 전극; 및 상기 게이트 절연물 상에서 상기 소스전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 게이트 전극;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그 제조방법{Field effect transistor having germanium nanorod and method of manufacturing the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터의 단면도이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터의 제조방법을 단계별로 설명하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 트랜지스터 110: 기판
120: 절연층 121, 123, 125: 실리콘층
122, 124: SiGe층 130: 게이트 절연물
140: 게르마늄 나노로드 151: 소스전극
152: 드레인 전극 160: 게이트 전극
161: 제1금속층 162; 제2금속층
본 발명은 전계효과 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널로서 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 전계효과 트랜지스터는 실리콘 기판에서 소스 영역과 드레인 영역 사이의 채널영역을 캐리어의 이동통로로 구비한다. 이러한 실리콘 채널 영역을 턴온시키기 위해서는 소정의 게이트 전압을 인가하며, 이에 따라 채널영역에서의 메인 캐리어, 예컨대 정공(hole)의 이동도에 따라 디바이스의 속도가 결정된다.
트랜지스터를 채용한 디바이스의 속도는 채널영역에서의 메인 캐리어의 이동도에 따르며, 이 이동도 향상을 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 이동도 향상을 위해서 실리콘 보다 이동도가 높은 게르마늄을 사용할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고속동작용 트랜지스터에 적합하도록 이동도가 향상된 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 게르마늄 나노로드를 구비한 전게효과 트랜지스터를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 게르마늄 나노로드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터는: 기판 상에 형성된 게이트 절연물;
상기 게이트 절연물에 임베드되며, 상기 그 양단이 노출된 적어도 하나의 게르마늄 나노로드;
상기 게르마늄 나노로드의 양단과 각각 연결된 소스 전극 및 드레인 전극; 및
상기 게이트 절연물 상에서 상기 소스전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 게이트 전극;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 게르마늄 나노로드는 서로 이격된 2개 내지 5개로 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 게르마늄 나노로드는 1~20 nm 직경을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 채널영역의 상기 게르마늄 나노로드는 원형 또는 타원형 단면을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 상기 게르마늄 나노로드와 쇼트키 정크션을 형성하며, 바람직하게는, 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 Pt, Ni, Yb, Er로 이루어진 그룹 중 선택된 금속으로 형성될 수 있다.
상기 게이트 절연물은 실리콘 산화물 또는 상기 실리콘 산화물 보다 높은 유전율을 가진 Si3N4, Ta2O5, HfO2, Zr2O5, HfSiO, HfSiON 으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 게이트 전극은 Ta, TaN, TiN 중 선택된 어느 하나로 이루어진 제1금속층; 및
상기 제1금속층 상에서 폴리실리콘으로 형성된 제2금속층;을 구비할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터의 제조방법은: 기판 상에 형성된 게이트 절연물;
실리콘 기판 상에 절연층 및 제1실리콘층을 형성하는 제1 단계;
상기 제1실리콘층 상에 SiGe층 및 제2실리콘층을 순차적으로 형성하는 제2 단계;
상기 기판을 어닐링하여 상기 실리콘층과 상기 SiGe층의 Si를 산화시켜 실리콘 산화물을 형성하며, 상기 SiGe층으로부터 게르마늄 나노로드를 형성하는 제3 단계;
상기 게르마늄 나노로드의 양단과 각각 접촉되는 드레인 전극과 소스 전극을 형성하는 제4 단계;
상기 드레인 전극 및 소스 전극 사이인 채널형성영역에 상기 게르마늄 나노로드를 감싸는 게이트 절연물을 형성하는 제5 단계; 및
상기 게이트 절연물 상에 게이트 전극을 형성하는 제6 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 제2 단계는, 상기 제1실리콘층 상에 상기 SiGe층 및 상기 제2실리콘층을 순차적으로 2회 내지 5회 반복하여 형성한다.
또한, 상기 절연층은 상기 제3 단계에서 형성된 실리콘 산화물과 식각률이 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제4 단계는,
채널형성영역에 제1감광제를 형성하는 단계;
상기 전극형성영역의 상기 실리콘 산화물을 제거하여 상기 게르마늄 나노로드의 양단을 노출시키는 단계; 및
상기 전극형성영역에 게르마늄 보다 일함수가 큰 금속을 증착하는 단계;를 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 제5 단계는,
상기 채널형성영역의 실리콘 산화물을 제거하여 게르마늄 나노로드를 노출시키는 단계; 및
상기 나노로드를 둘러싸는 고유전체로 된 게이트 절연물을 형성하는 단계;를 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 게이트 절연물을 형성하기 전에 상기 기판을 H2 또는 D2 분위기에서 어닐링하여 상기 채널영역의 나노로드의 단면을 원형 또는 타원형으로 만드는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제6 단계는,
상기 Ta, TaN, TiN 중 어느 하나의 물질로 이루어진 제1금속층과, 상기 제1금속층 상에 폴리실리콘층으로 이루어진 제2금속층을 형성하는 단계일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 SiGe층은 Si1-xGex 0.1 < x < 0.5의 조성으로 형성 된다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 상기 게이트 절연물은 실리콘 산화물로 형성되며, 상기 제6 단계는, 폴리 실리콘층을 형성하는 단계이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터와 그 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터(100)의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실리콘 기판(110) 상에 절연층(120)이 형성되어 있다. 상기 절연층(120) 상에는 게이트 절연물(130)인 고유전율 유전층이 형성되어 있다. 상기 게이트 절연물(130)은 바람직하게는 SiO2 또는 그 이상으로 유전율이 높은 물질로서 Si3N4, Ta2O5, HfO2, Zr2O5, HfSiO, HfSiON 등이 사용될 수 있다.
상기 절연층(120)은 산화과정에서 생성되는 실리콘 옥사이드와 식각률이 다른 물질로 형성되며, 산소이온 임플랜테이션에 의한 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 나이트라이드로 형성될 수 있다.
상기 게이트 절연물(130)에는 수평방향으로 서로 이격된 두 개의 게르마늄 나노로드(140)가 임베드되어 있다. 상기 나노로드(140)는 채널영역에서 대략 1nm ~ 20 nm 직경의 원형 또는 타원형 단면을 가질 수 있다. 상기 나노로드(140)의 형상이 원형으로 되면, 그 내부로 전기장이 균일하게 들어갈 수 있으며, 전류 누설이 감소될 수 있다.
상기 나노로드(140)는 도 1에는 2개가 도시되어 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 2~5개가 서로 나란하게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 나노로드(140)가 하나로 형성되는 것은 끊어지는 실패(failure)가 일어날 수 있으며, 6개 이상으로 형성하는 데에는 제조공정이 너무 복잡하여 진다. 상기 나노로드(140)는 일반적인 트랜지스터(100)의 채널, 즉 메인 캐리어, 예컨대 정공(hole)의 이동 통로가 된다. 이러한 게르마늄 나노로드(140)는 종래 구조의 전계효과 트랜지스터(100)에서의 채널 영역에서의 캐리어의 이동도(mobility) 보다 빠른 이동도를 제공할 수 있다.
상기 고유전율 유전체로 형성된 게이트 절연물(130)은 Ge 나노로드(140)의 주위를 감싸서 게이트 누설전류를 감소시킨다.
상기 나노로드(140)의 양측에는 각각 상기 나노로드(140)에 전기적으로 연결된 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)이 형성된다. 상기 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)은 상기 나노로드(140)와 쇼트키 배리어 정크션을 형성한다. 이를 위해서 상기 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)은 게르마늄 보다 일함수(work function)가 큰 금속으로 형성된다. 상기 게르마늄 나노로드(140)와 상기 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)은 접촉면에 저마나이드(germanide)를 형성하며, p형 전극을 형성하기 위해서는 백금(Pt) 또는 니켈(Ni)이 사용될 수 있으며, n형 전극을 형성하기 위해서는 이테르븀(Yb) 또는 에르븀(Er)이 사용될 수 있다.
상기 게이트 절연물(130) 상에서 상기 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152) 사이에 게이트 전극(160)이 형성된다. 상기 게이트 전극(160)은 Ta, TaN, TiN 으로 형성된 제1금속층(161)과, 폴리실리콘으로 형성된 제2금속층(162)을 구비할 수 있다. 상기 게이트 전극(160)은 상기 게이트 절연물(130)이 SiO2 로 형성된 경우에는 상기 제2금속층(162)으로만 이루어질 수 있다. 또한, 상기 게이트 전극(160)은 상기 게이트 절연물(130)이 SiO2 보다 유전율이 높은 물질, 예컨대 Si3N4, Ta2O5, HfO2, Zr2O5, HfSiO, HfSiON 으로 형성된 경우, 상기 제1금속층(161) 및 제2금속층(162)의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2금속층(162)은 채널영역에서의 공핍(depletion) 영역을 감소시키며, 따라서 채널의 형성을 용이하게 한다.
본 발명에 따른 전계효과 트랜지스터(100)는 고유전체의 게이트 절연물(130) 게르마늄 나노로드(140) 주위에 존재하므로 게이트 전압을 인가시 채널이 열리기가 용이하며, 따라서 구동전압이 낮아진다. 또한, 실리콘 보다 이동도가 더 큰 게르마늄 나노로드(140)를 사용하므로 본 발명의 트랜지스터(100)를 채용한 디바이스의 속도를 빠르게 할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 게르마늄 나노로드(140)를 구비한 전계효과 트랜지스터(100)를 제조하는 방법을 설명한다. 이 과정에서 게르마늄 나노로드(140)를 제조하는 방법을 함께 설명한다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터의 제조방법을 단계별로 설명하는 도면이다. 도 1의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 실리콘 기판(110) 상에 실리콘의 산화과정에서 형성되는 실리콘 산화물과 식각률이 다른 절연층(120)을 형성하고, 상기 절연층(120) 상에 제1실리콘층(121)을 형성한다. 상기 절연층(120)으로는 실리콘 기판(110)에 산소를 임플랜테이션하여 형성한 SOI 기판(110)의 실리콘 산화물층 또는 실리콘 나이트라이드층일 수 있다.
이어서, 제1실리콘층(121) 상에 SiGe 층(122,124)과 제2실리콘층(123, 125)을 교번적으로 증착한다. 도 2에는 예시적으로 SiGe 층과 제2실리콘층을 2회 교번적으로 증착한 것을 보여주고 있으며, 바람직하게는 2~5회 교번적으로 증착한다. 상기 SiGe층(122, 124)과 Si층(121, 123, 125)은 각각 CVD 증착방법으로 형성할 수 있다.
상기 SiGe층(122, 124)은 Si1-xGex 조성을 가지며, 여기서 x는 바람직하게는 0.1~0.5 이다. 상기 SiGe층(122, 124)은 1~20nm 두께로 형성될 수 있다. 또한 상기 Si층(121, 123, 125)도 1~20nm 두께로 형성될 수 있다. 이어서, 상기 Si층(121, 123, 125)과 상기 SiGe층(122, 124)을 패터닝하여 도 2의 결과물을 얻는다.
도 3을 참조하면, 도 2의 결과물을 산소분위기의 퍼니스(furnace)에서 대략 800~900℃에서 1~5분 어닐링한다. 상기 Si층(121, 123, 125)과 SiGe층(122, 124)은 부분적으로 산화가 된다. 상기 산화로 형성된 Si층(121', 123', 125')은 그 폭이 줄어들며, SiGe층(122, 124)은 Si가 Ge로부터 분리되어서 산화가 되고, Ge층(122', 124')만 로드 형상으로 남는다. 결과적으로 SiGe층(122, 124)은 Si층(121, 123, 125) 보다 산화가 더 빨리 진행된다. 상기 Ge층(122', 124')은 채널역할을 하는 게르마늄 나노로드(122', 124')가 되며, 도 1의 게르마늄 나노로드(140)에 해당된다. 참조번호 126은 상기 Si층(121, 123, 125)의 산화, 및 SiGe층(122, 124)의 Si의 산화로 형성된 SiO2 영역이다.
도 4를 참조하면, 기판(110) 상에서 전극형성영역 사이의 영역에 제1감광제(P1)를 형성한 후, 제1감광제(P1)로 덮히지 않은 전극형성영역의 SiO2를 습식식각으로 제거한다.
도 5를 참조하면, 도 4의 결과물을 산소분위기의 퍼니스(furnace)에서 대략 800~900℃에서 1~5분 어닐링한다. 전극형성영역의 Si층(도 4의 121', 123', 125')은 산화가 되며, 이어진 식각공정으로 전극형성영역에서의 Si층(121', 123', 125')이 제거된다. 전극형성영역에는 나노로드(122', 124')의 양단이 노출된 상태로 된다.
도 6을 참조하면, 전극형성영역에 금속을 증착하여 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)을 형성한다. 이때 이 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)은 Ge와 쇼트키 배리어 정크션을 형성하도록 Ge 보다 일함수가 큰 금속으로 형성한다. 상기 게르마늄 나노로드(122', 124')와 소스 전극(151) 및 드레인 전극(152)은 접촉영역에서 저마나이드(germanide)를 형성한다. p형 전극을 형성하기 위해서는 백금(Pt) 또는 니켈(Ni)이 사용될 수 있으며, n형 전극을 형성하기 위해서는 이테르븀(Yb) 또는 에르븀(Er)이 사용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1감광제(도 6의 P1)를 제거하고, 제1감광제(P1)로 도포되어 있던 채널형성영역의 SiO2(126)를 습식식각으로 제거한다.
이어서, 기판(110)을 열처리하여 채널형성영역의 Si층(121', 123', 125')을 산화시켜서 실리콘 산화물(미도시)로 만든다. 그리고, 기판(110) 상에 실리콘 산화물층(미도시)을 형성하여 게이트 절연물(도 1의 130 참조)으로 하여 이후에 그 위에 게이트 전극(도 1의 160)을 형성할 수 있다. 이 게이트 전극(160)은 폴리 실리콘을 사용하여 하나의 층으로 형성할 수 있다.
한편, 게이트 절연물층으로 상기 실리콘 산화물층 보다 유전율이 높은 물질을 사용할 수 있으며, 이에 대해서 도 8을 참조하여 계속 설명한다. 채널형성영역의 Si층(121', 123', 125')을 산화시켜서 만든 실리콘 산화물을 식각하여 제거한다.
도 9를 참조하면, H2 또는 D2의 2~5% 분위기에서 기판(110)을 어닐링한다. 이에 따라 Ge 나노로드(122', 124')의 단면이 원형 또는 타원형으로 변한다.
이어서, 채널형성영역에 고유전체 물질, 예컨대 Si3N4, Ta2O5, HfO2, Zr2O5, HfSiO, HfSiON 중 어느 하나의 물질을 형성하여 게이트 절연물(130)을 형성한다. 상기 게이트 절연물(130)은 Ge 나노로드(122', 124')를 감싸도록 형성된다.
도 10을 참조하면, 게이트 절연물(130) 상에 게이트 전극(160)을 형성한다. 상기 게이트 전극(160)은 Ta, TaN, TiN 중 어느 하나로 형성된 제1금속층(161)과 상기 제1금속층(161) 상에 폴리 실리콘으로 형성된 제2금속층(162)으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 전계효과 트랜지스터는 실리콘 보다 이동도가 더 큰 게르마늄 나노로드를 채널로 구비하므로, 구동속도가 빠르며, 구동전압도 낮아진다.
또한, 전극물질에 따라서 P형 트랜지스터 또는 N형 트랜지스터를 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 게르마늄 나노로드를 채널로 사용함으로써 고속용 및 저소비전력용 트랜지스터를 개발할 수 있다.
본 발명의 전계효과 트랜지스터의 제조방법에 따르면, 산화공정과 식각공정으로 용이하게 채널영역인 게르마늄 나노로드를 형성할 수 있다.

Claims (21)

  1. 기판 상에 형성된 게이트 절연물;
    상기 게이트 절연물에 임베드되며, 그 양단이 상기 게이트 절연물로부터 벗어나서 노출된 복수의 게르마늄 나노로드;
    상기 복수의 게르마늄 나노로드의 양단과 각각 연결된 소스 전극 및 드레인 전극; 및
    상기 게이트 절연물 상에서 상기 소스전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 게이트 전극;을 구비하며,
    상기 복수의 게르마늄 나노로드는 각각 상기 기판에 대해서 서로 수직으로 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 게르마늄 나노로드는 2개 내지 5개의 게르마늄 나노로드를 포함하며,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 각각 상기 복수의 게르마늄 나노로드의 일단을 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 게르마늄 나노로드는 1~20 nm 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 게르마늄 나노로드는 원형 또는 타원형 단면을 가진 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극은 상기 게르마늄 나노로드와 쇼트키 정크션을 형성하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극은 Pt, Ni, Yb, Er로 이루어진 그룹 중 선택된 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 절연물은 실리콘 산화물 또는 상기 실리콘 산화물 보다 높은 유전율을 가진 유전층인 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 게이트 절연물은 Si3N4, Ta2O5, HfO2, Zr2O5, HfSiO, HfSiON 으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 게이트 전극은 Ta, TaN, TiN 중 선택된 어느 하나로 이루어진 제1금속층; 및
    상기 제1금속층 상에서 폴리실리콘으로 형성된 제2금속층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터.
  10. 실리콘 기판 상에 절연층 및 제1실리콘층을 형성하는 제1 단계;
    상기 제1실리콘층 상에 SiGe층 및 제2실리콘층을 순차적으로 형성하는 제2 단계;
    상기 기판을 어닐링하여 상기 실리콘층과 상기 SiGe층의 Si를 산화시켜 실리콘 산화물을 형성하며, 상기 SiGe층으로부터 게르마늄 나노로드를 형성하는 제3 단계;
    상기 게르마늄 나노로드의 양단과 각각 접촉되는 드레인 전극과 소스 전극을 형성하는 제4 단계;
    상기 드레인 전극 및 소스 전극 사이인 채널형성영역에 상기 게르마늄 나노로드를 감싸는 게이트 절연물을 형성하는 제5 단계; 및
    상기 게이트 절연물 상에 게이트 전극을 형성하는 제6 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제2 단계는,
    상기 제1실리콘층 상에 상기 SiGe층 및 상기 제2실리콘층을 순차적으로 2회 내지 5회 반복하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제3 단계에서 형성된 실리콘 산화물과 식각률이 다른 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제4 단계는,
    채널형성영역에 제1감광제를 형성하는 단계;
    상기 제1감광제에 노출된 전극형성영역에서 상기 실리콘 산화물을 제거하여 상기 게르마늄 나노로드의 양단을 노출시키는 단계; 및
    상기 전극형성영역에 게르마늄 보다 일함수가 큰 금속을 증착하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제5 단계는,
    상기 채널형성영역의 실리콘 산화물을 제거하여 게르마늄 나노로드를 노출시키는 단계; 및
    상기 나노로드를 둘러싸는 고유전체로 된 게이트 절연물을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 게이트 절연물을 형성하기 전에 상기 기판을 H2 또는 D2 분위기에서 어닐링하여 상기 채널형성영역의 나노로드의 단면을 원형 또는 타원형으로 만드는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 고유전체는 Si3N4, Ta2O5, HfO2, Zr2O5, HfSiO, HfSiON 으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제6 단계는,
    상기 Ta, TaN, TiN 중 어느 하나의 물질로 이루어진 제1금속층과, 상기 제1금속층 상에 폴리실리콘층으로 이루어진 제2금속층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 SiGe층은 Si1-xGex 0.1 < x < 0.5의 조성으로 형성된 것을 특징으로 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 소스전극 및 드레인 전극은 Pt, Ni, Yb, Er로 이루어진 그룹 중 선택된 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 게이트 절연물은 실리콘 산화물로 형성되며,
    상기 제6 단계는, 폴리 실리콘층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 게르마늄 나노로드는 1~20 nm 직경을 가진 것을 특징으로 하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법.
KR1020070043025A 2007-05-03 2007-05-03 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그제조방법 KR101375833B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070043025A KR101375833B1 (ko) 2007-05-03 2007-05-03 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그제조방법
US12/010,806 US20080272366A1 (en) 2007-05-03 2008-01-30 Field effect transistor having germanium nanorod and method of manufacturing the same
CNA2008100869774A CN101299440A (zh) 2007-05-03 2008-04-03 具有锗纳米棒的场效应晶体管及其制造方法
JP2008109493A JP5408897B2 (ja) 2007-05-03 2008-04-18 ゲルマニウム・ナノロッドを具備した電界効果トランジスタ及びその製造方法
US13/973,584 US9318573B2 (en) 2007-05-03 2013-08-22 Field effect transistor having germanium nanorod and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070043025A KR101375833B1 (ko) 2007-05-03 2007-05-03 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080097762A KR20080097762A (ko) 2008-11-06
KR101375833B1 true KR101375833B1 (ko) 2014-03-18

Family

ID=39938939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070043025A KR101375833B1 (ko) 2007-05-03 2007-05-03 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20080272366A1 (ko)
JP (1) JP5408897B2 (ko)
KR (1) KR101375833B1 (ko)
CN (1) CN101299440A (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8237150B2 (en) * 2009-04-03 2012-08-07 International Business Machines Corporation Nanowire devices for enhancing mobility through stress engineering
US8344425B2 (en) * 2009-12-30 2013-01-01 Intel Corporation Multi-gate III-V quantum well structures
KR101234539B1 (ko) * 2011-01-25 2013-02-19 연세대학교 산학협력단 랜덤 네트워크 구조를 갖는 전계 효과 트랜지스터 및 그 제조방법
KR101713920B1 (ko) 2011-09-29 2017-03-09 인텔 코포레이션 반도체 응용을 위한 양전성 금속 포함 층
FR2980918B1 (fr) * 2011-10-04 2014-03-07 Univ Granada Point memoire ram a un transistor
US8735869B2 (en) * 2012-09-27 2014-05-27 Intel Corporation Strained gate-all-around semiconductor devices formed on globally or locally isolated substrates
US9041106B2 (en) * 2012-09-27 2015-05-26 Intel Corporation Three-dimensional germanium-based semiconductor devices formed on globally or locally isolated substrates
KR102002380B1 (ko) * 2012-10-10 2019-07-23 삼성전자 주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR101444260B1 (ko) * 2012-12-05 2014-09-26 포항공과대학교 산학협력단 3차원 적층 구조의 나노선을 갖춘 나노선 전계효과 센서 및 그 제조방법
US11404325B2 (en) * 2013-08-20 2022-08-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Silicon and silicon germanium nanowire formation
US9184269B2 (en) * 2013-08-20 2015-11-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Silicon and silicon germanium nanowire formation
US9818870B2 (en) * 2013-09-27 2017-11-14 Intel Corporation Transistor structure with variable clad/core dimension for stress and bandgap
DE102013221758B4 (de) * 2013-10-25 2019-05-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtungen zur aussendung und/oder zum empfang elektromagnetischer strahlung und verfahren zur bereitstellung derselben
US9281363B2 (en) * 2014-04-18 2016-03-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Circuits using gate-all-around technology
FR3046243B1 (fr) * 2015-12-24 2017-12-22 Commissariat Energie Atomique Capteur nw-fet comportant au moins deux detecteurs distincts a nanofil de semi-conducteur
US9425293B1 (en) 2015-12-30 2016-08-23 International Business Machines Corporation Stacked nanowires with multi-threshold voltage solution for pFETs
KR20200135684A (ko) 2019-05-24 2020-12-03 삼성전자주식회사 활성 영역과 반도체 층 사이의 배리어 층을 포함하는 반도체 소자
US11292938B2 (en) * 2019-09-11 2022-04-05 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of selective chemical mechanical polishing cobalt, zirconium oxide, poly-silicon and silicon dioxide films
CN113707548A (zh) * 2021-07-08 2021-11-26 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院 栅氧化层及其制备方法和半导体器件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100487566B1 (ko) 2003-07-23 2005-05-03 삼성전자주식회사 핀 전계 효과 트랜지스터 및 그 형성 방법
KR20050049866A (ko) * 2003-11-24 2005-05-27 삼성전자주식회사 게르마늄 채널 영역을 가지는 비평면 트랜지스터 및 그제조 방법
JP2006237313A (ja) 2005-02-25 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁波発生素子
WO2006131615A1 (fr) 2005-06-06 2006-12-14 Commissariat A L'energie Atomique Transistor a canal a base de germanium enrobe par une electrode de grille et procede de fabrication d'un tel transistor

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1154679A (en) * 1967-03-13 1969-06-11 Ncr Co Magnetic Field Sensing Device.
US4203123A (en) * 1977-12-12 1980-05-13 Burroughs Corporation Thin film memory device employing amorphous semiconductor materials
JPH09107095A (ja) 1995-10-09 1997-04-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電界効果トランジスタ
US6504292B1 (en) * 1999-07-15 2003-01-07 Agere Systems Inc. Field emitting device comprising metallized nanostructures and method for making the same
KR20040000418A (ko) * 2001-03-30 2004-01-03 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 나노구조체 및 나노와이어의 제조 방법 및 그로부터제조되는 디바이스
JP2003017508A (ja) * 2001-07-05 2003-01-17 Nec Corp 電界効果トランジスタ
US6703271B2 (en) * 2001-11-30 2004-03-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Complementary metal oxide semiconductor transistor technology using selective epitaxy of a strained silicon germanium layer
JP5165828B2 (ja) * 2002-02-09 2013-03-21 三星電子株式会社 炭素ナノチューブを用いるメモリ素子及びその製造方法
US7358121B2 (en) * 2002-08-23 2008-04-15 Intel Corporation Tri-gate devices and methods of fabrication
US7051945B2 (en) * 2002-09-30 2006-05-30 Nanosys, Inc Applications of nano-enabled large area macroelectronic substrates incorporating nanowires and nanowire composites
US6855606B2 (en) * 2003-02-20 2005-02-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor nano-rod devices
KR100471173B1 (ko) 2003-05-15 2005-03-10 삼성전자주식회사 다층채널을 갖는 트랜지스터 및 그 제조방법
JP2005079277A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Toshiba Corp 電界効果トランジスタ
JP2005079517A (ja) 2003-09-03 2005-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mos型電界効果トランジスタの製造方法
DE102004001340A1 (de) * 2004-01-08 2005-08-04 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines Nanoelement-Feldeffektransistors, Nanoelement-Feldeffekttransistor und Nanoelement-Anordnung
KR100708644B1 (ko) * 2004-02-26 2007-04-17 삼성에스디아이 주식회사 박막 트랜지스터, 이를 구비한 평판 표시장치, 박막트랜지스터의 제조방법, 평판 표시장치의 제조방법, 및도너 시트의 제조방법
KR100593369B1 (ko) 2004-09-23 2006-06-28 한국과학기술원 둥근 실리콘 나노와이어를 이용한 다중 게이트 전계효과트랜지스터 제조 방법 및 그 구조
KR100657908B1 (ko) * 2004-11-03 2006-12-14 삼성전자주식회사 분자흡착층을 구비한 메모리 소자
KR100594327B1 (ko) * 2005-03-24 2006-06-30 삼성전자주식회사 라운드 형태의 단면을 가지는 나노와이어를 구비한 반도체소자 및 그 제조 방법
FR2884648B1 (fr) * 2005-04-13 2007-09-07 Commissariat Energie Atomique Structure et procede de realisation d'un dispositif microelectronique dote d'un ou plusieurs fils quantiques aptes a former un canal ou plusieurs canaux de transistors
KR101155176B1 (ko) * 2005-07-12 2012-06-11 삼성전자주식회사 방향성이 조절된 단결정 와이어 및 이를 적용한트랜지스터의 제조방법
US7342277B2 (en) * 2005-11-21 2008-03-11 Intel Corporation Transistor for non volatile memory devices having a carbon nanotube channel and electrically floating quantum dots in its gate dielectric
JP2007158119A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Canon Inc ナノワイヤを有する電気素子およびその製造方法並びに電気素子集合体
KR101213946B1 (ko) * 2005-12-28 2012-12-18 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터 및 그제조방법 및 이를 구비한액정표시장치 및 그제조방법
US7714386B2 (en) * 2006-06-09 2010-05-11 Northrop Grumman Systems Corporation Carbon nanotube field effect transistor
KR101377597B1 (ko) * 2007-03-21 2014-03-27 삼성디스플레이 주식회사 트랜지스터 및 그 제조방법
US7821061B2 (en) * 2007-03-29 2010-10-26 Intel Corporation Silicon germanium and germanium multigate and nanowire structures for logic and multilevel memory applications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100487566B1 (ko) 2003-07-23 2005-05-03 삼성전자주식회사 핀 전계 효과 트랜지스터 및 그 형성 방법
KR20050049866A (ko) * 2003-11-24 2005-05-27 삼성전자주식회사 게르마늄 채널 영역을 가지는 비평면 트랜지스터 및 그제조 방법
JP2006237313A (ja) 2005-02-25 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁波発生素子
WO2006131615A1 (fr) 2005-06-06 2006-12-14 Commissariat A L'energie Atomique Transistor a canal a base de germanium enrobe par une electrode de grille et procede de fabrication d'un tel transistor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080097762A (ko) 2008-11-06
US20130344664A1 (en) 2013-12-26
US9318573B2 (en) 2016-04-19
JP2008277814A (ja) 2008-11-13
CN101299440A (zh) 2008-11-05
US20080272366A1 (en) 2008-11-06
JP5408897B2 (ja) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101375833B1 (ko) 게르마늄 나노로드를 구비한 전계효과 트랜지스터 및 그제조방법
JP5009611B2 (ja) Finfetデバイス中の構造を形成する方法
JP4002868B2 (ja) デュアルゲート構造およびデュアルゲート構造を有する集積回路の製造方法
US7700438B2 (en) MOS device with nano-crystal gate structure
US20120326245A1 (en) Inversion thickness reduction in high-k gate stacks formed by replacement gate processes
US10468505B2 (en) Cylindrical germanium nanowire device
US7507632B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20070194353A1 (en) Metal source/drain Schottky barrier silicon-on-nothing MOSFET device and method thereof
US10217640B2 (en) Methods of fabricating semiconductor devices
JP2007520091A (ja) ドープされたゲート誘電体を有するトランジスタ
TWI671806B (zh) 電晶體裝置及其成型方法
JP5096716B2 (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2005051241A (ja) 多層ゲート半導体デバイス及びその製造方法
JP2009123944A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2015170832A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2004247341A (ja) 半導体装置
JP4301816B2 (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
CN111640798B (zh) 半导体装置及其制造方法
JP4845170B2 (ja) 超シャロー金属酸化物表面チャネルmosトランジスタ
JP4833527B2 (ja) 絶縁ゲート型半導体装置及びその駆動方法
JP3260200B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP5752254B2 (ja) 半導体デバイス
KR101231229B1 (ko) 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법
JP2011108825A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2007227694A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170221

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180220

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190221

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200225

Year of fee payment: 7