RU2342315C2 - Вертикальные структуры полупроводниковых устройств с использованием нанотрубок и способы их формирования - Google Patents

Вертикальные структуры полупроводниковых устройств с использованием нанотрубок и способы их формирования Download PDF

Info

Publication number
RU2342315C2
RU2342315C2 RU2006130861/28A RU2006130861A RU2342315C2 RU 2342315 C2 RU2342315 C2 RU 2342315C2 RU 2006130861/28 A RU2006130861/28 A RU 2006130861/28A RU 2006130861 A RU2006130861 A RU 2006130861A RU 2342315 C2 RU2342315 C2 RU 2342315C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semiconductor
nanotube
nanotubes
gate electrode
contact
Prior art date
Application number
RU2006130861/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006130861A (ru
Inventor
Тошихару ФУРУКАВА (US)
Тошихару ФУРУКАВА
Марк Чарлз ХЕЙКИ (US)
Марк Чарлз ХЕЙКИ
Стивен Джон ХОЛМС (US)
Стивен Джон ХОЛМС
Дейвид Вацлав ХОРАК (US)
Дейвид Вацлав ХОРАК
Чарлз Уилль м КОУБУРГЕР III (US)
Чарлз Уилльям КОУБУРГЕР III
Original Assignee
Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн
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 Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн filed Critical Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн
Publication of RU2006130861A publication Critical patent/RU2006130861A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2342315C2 publication Critical patent/RU2342315C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/491—Vertical transistors, e.g. vertical carbon nanotube field effect transistors [CNT-FETs]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
    • H10K85/221—Carbon nanotubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/734—Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/734—Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
    • Y10S977/742—Carbon nanotubes, CNTs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к вертикальным структурам полупроводниковых устройств, включающих нанотрубки в качестве конструктивного элемента, и способам изготовления таких структур. Сущность изобретения: предложена вертикальная структура полупроводникового устройства, включающая подложку, образующую в основном горизонтальную плоскость, электрод затвора, выступающий от подложки в вертикальном направлении, полупроводниковые нанотрубки, проходящие в вертикальном направлении через электрод затвора между их противоположными первым и вторым концами, диэлектрик затвора, электрически изолирующий указанные полупроводниковые нанотрубки от электрода затвора, сток, электрически связанный со вторым концом полупроводниковых нанотрубок, и контакт истока, расположенный на той же стороне, что и сток, и сформированный посредством создания контактного окна в изолирующем слое, изолирующем его от электрода затвора, причем контакт истока электрически связан с указанным первым концом полупроводниковых нанотрубок. Изобретение позволяет получить полупроводниковые устройства с нанотрубками в качестве конструктивного элемента с использованием технологий, совместимых с технологиями массового производства кристаллов интегральных схем. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к изготовлению полупроводниковых устройств (приборов), более точно к вертикальным структурам полупроводниковых устройств, таких как полевые транзисторы и конденсаторы, включающих нанотрубки в качестве конструктивного элемента, и к способам изготовления таких вертикальных структур полупроводниковых устройств.
Традиционные полевые транзисторы представляют собой обычные известные устройства, которые широко применяются в качестве основного компоновочного блока сложной схемотехники кристаллов интегральных схем ("чипов"). Наряду с другими пассивными компонентами, такими как резисторы и конденсаторы, в состав однокристальной интегральной схемы может входить от многих тысяч до миллионов полевых транзисторов, которые соединены друг с другом токопроводящими дорожками. Принцип действия полевых транзисторов основан на изменении удельного сопротивления канала в канальной области, которая разделяет исток и сток. Поток носителей заряда, которые перемещаются по каналу от истока к стоку, пропорционален изменению электрического удельного сопротивления. За канальную проводимость в n-канальных полевых транзисторах отвечают электроны, а в р-канальных полевых транзисторах за проводимость в канале отвечают электронные дырки. Выходной ток полевого транзистора варьируют, воздействуя напряжением на электрод затвора с емкостной связью, который расположен над канальной областью между истоком и стоком. Электрод затвора электрически изолирован от канальной области тонким изолирующим слоем (диэлектриком) затвора. Незначительное изменение напряжения затвора способно вызвать значительное колебание прохождения тока от истока к стоку.
Полевые транзисторы можно разделить на полевые транзисторы с горизонтальным и вертикальным каналами. У полевых транзисторов с горизонтальным каналом поток носителей заряда движется от истока к стоку в направлении, параллельном горизонтальной плоскости подложки, на которой они сформированы. У полевых транзисторов с вертикальным каналом поток носителей заряда движется от истока к стоку в направлении, вертикальном по отношению к горизонтальной плоскости подложки, на которой они сформированы. Поскольку длина канала полевых транзисторов с вертикальным каналом не зависит от размера наименьшего элемента, различимого оборудованием и методами литографии, полевые транзисторы с вертикальным каналом могут иметь каналы меньшей длины, чем полевые транзисторы с горизонтальным каналом. Следовательно, полевые транзисторы с вертикальным каналом могут иметь более высокую скорость переключения и более высокую предельно допустимую мощность, чем полевые транзисторы с горизонтальным каналом.
Для формирования гибридных устройств предложены углеродные нанотрубки, которые представляют собой наномерные удлиненные цилиндры из атомов углерода. Углеродные нанотрубки являются эффективными проводниками в состоянии проводимости и действуют как полупроводники в состоянии полупроводимости. Для изготовления полевых транзисторов с горизонтальным каналом используют одинарные полупроводящие углеродные нанотрубки в качестве канальной области и формируют невыпрямляющие контакты на противоположных концах углеродной нанотрубки, которая расположена между золотым электродом истока и золотым электродом стока на поверхности подложки. На подложке, на которой помещается углеродная нанотрубка, преимущественно между электродами истока и стока, формируют электрод затвора. Окисленная незащищенная поверхность подложки образует диэлектрик затвора между скрытым электродом затвора и углеродной нанотрубкой. Благодаря малым размерам углеродной нанотрубки такие полевые транзисторы с горизонтальным каналом должны обладать высокой надежностью переключения и потреблять существенно меньше энергии, чем кремниевая структура сравнимого устройства. Полевые транзисторы с горизонтальным каналом были успешно сформированы в лабораторных условиях с использованием атомного силового микроскопа при обращении с одинарными углеродными нанотрубками или путем монтажа одинарной углеродной нанотрубки, случайно выбранной из рассредоточенной группы нанотрубок. Однако данные способы формирования таких структур полевых транзисторов не совместимы с технологиями массового производства.
В US 2003/132461 описан пример вертикального полевого транзистора на основе двух наноэлементов, электрически присоединенных к истоку и стоку, с одной областью затвора поперек отверстия между двумя наноэлементами. Наноэлементы могут иметь проводимость, контролируемую посредством затвора, так что наноэлементы формируют канальную область транзистора. Однако и такая конструкция не подходит для массового производства, поскольку очень неудобна при использовании во время интегрирования в микросхему.
Таким образом существует потребность в полевых транзисторах с вертикальным каналом, у которых в качестве канальной области используется одна или несколько полупроводящих углеродных трубок и которые совместимы с технологиями массового производства кристаллов интегральных схем.
В изобретении предложена вертикальная структура полупроводникового устройства, включающая подложку, образующую в основном горизонтальную плоскость, электрод затвора, выступающий от подложки в вертикальном направлении, полупроводниковые нанотрубки, проходящие в вертикальном направлении через электрод затвора между их противоположными первым и вторым концами, диэлектрик затвора, электрически изолирующий указанные полупроводниковые нанотрубки от электрода затвора, сток, электрически связанный со вторым концом полупроводниковых нанотрубок, и контакт истока, расположенный на той же стороне, что и сток, и сформированный посредством создания контактного окна в изолирующем слое, изолирующем его от электрода затвора, причем контакт истока электрически связан с указанным первым концом полупроводниковых нанотрубок.
Другим объектом изобретения является способ формирования вертикальной структуры полупроводникового устройства, в котором формируют на подложке контактную площадку, выращивают полупроводниковые нанотрубки, которые проходят от контактной площадки по существу в вертикальном направлении от своего первого конца, электрически связанного с контактной площадкой, до второго свободного конца, электрически изолируют указанные полупроводниковые нанотрубки посредством диэлектрика затвора, формируют электрод затвора, который электрически изолирован от лежащей ниже контактной площадки и через который проходят в вертикальном направлении полупроводниковые нанотрубки, и формируют контакт, электрически связанный со вторым концом полупроводниковых нанотрубок и электрически изолированный от электрода затвора, причем при электрической изоляции полупроводниковой нанотрубки ее помещают в оболочку из диэлектрика затвора, при формировании контакта со свободного конца полупроводниковой нанотрубки удаляют диэлектрик затвора и снабжают нанотрубку металлическим элементом, выполняющим функцию контакта, и на электроде затвора дополнительно формируют изолирующий слой и выполняют в нем углубление с обнажением свободного конца полупроводниковой нанотрубки и созданием контактного окна для формирования на свободном конце полупроводниковой нанотрубки контакта истока, электрически связанного с указанным первым концом полупроводниковой нанотрубки.
Каждая полупроводящая нанотрубка образует канальную область полевого транзистора, каналом которого управляют путем подачи управляющего напряжения на электрод затвора. В одном из примеров изобретения длина канальной области от истока до стока задана размером по вертикали или толщиной электрода затвора без ограничений, налагаемых методами обычной литографии, применяемыми при изготовлении полупроводниковых устройств для формирования канальных областей у обычных полевых транзисторов.
В еще одном варианте осуществления изобретения структура полупроводникового устройства включает подложку, образующую в основном горизонтальную плоскость, первую проводящую пластинку, расположенную на подложке, по меньшей мере одну нанотрубку, которая выступает вертикально от первой пластинки. Каждая нанотрубка, которая может иметь проводящую или полупроводящую молекулярную структуру, электрически связана с первой пластинкой. Вертикально над первой пластинкой и нанотрубкой расположена вторая проводящая пластинка, электрически изолированная от первой пластинки и углеродной нанотрубки слоем диэлектрика.
Согласно другой особенности изобретения предложен способ формирования структуры полупроводникового устройства, в котором на подложке формируют первую проводящую пластинку и выращивают по меньшей мере одну нанотрубку, которая отходит преимущественно в вертикальном направлении от первой пластинки и электрически связана с первой пластинкой. Далее, каждую нанотрубку и первую пластинку покрывают слоем диэлектрика и формируют над первой пластинкой вторую пластинку, которая электрически изолирована слоем диэлектрика от каждой нанотрубки и первой пластинки.
Приложенные чертежи, на которые в настоящем описании делается ссылка, как на его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и в сочетании с приведенным выше общим описанием изобретения и следующим далее подробным описанием вариантов его осуществления служат для пояснения принципов изобретения, а именно:
на фиг.1 показан вид в поперечном разрезе участка подложки с углеродными нанотрубками, выращенными в вертикальном направлении на структурированной проводящей контактной катализаторной площадке,
на фиг.2 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.1,
на фиг.3 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.2,
на фиг.4 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.3,
на фиг.5 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.4,
на фиг.6 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.5,
на фиг.7 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.6,
на фиг.8 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.7,
на фиг.9 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления согласно альтернативному варианту осуществления изобретения, аналогичный виду, показанному на фиг.2,
на фиг.10 - вид в поперечном разрезе на последующей стадии изготовления, аналогичный виду, показанному на фиг.9.
Пример изобретения относится к полевым транзисторам с вертикальным каналом, в которых в качестве полупроводящего материала канальной области используются углеродные нанотрубки, формирующие избирательный проводящий канал между истоком и стоком при подаче напряжения на электростатически связанный электрод затвора. В предпочтительном варианте осуществления длина канальной области между истоком и стоком задана толщиной электрода затвора, которая преимущественно равна длине нанотрубки и не зависит от ограниченной по разрешающей способности литографии. Установка углеродных нанотрубок между истоком и стоком не требует отдельного обращения с каждой из них, а изготовление устройства не зависит от случайного совмещения с истоком или стоком одной или нескольких нанотрубок, которые произвольно рассредоточены по поверхности устройства.
На фиг.1 показана катализаторная (контактная) площадка 10 с каталитическим материалом, способствующим росту углеродных нанотрубок 14, которая является частью структуры из множества катализаторных площадок 10, сформированных на участке изолирующей подложки 12. Углеродные нанотрубки 14 ориентированы таким образом, что они проходят преимущественно вертикально вверх от катализаторной площадки 10.
Изолирующая подложка 12 может быть сформирована на пластинке (не показана) из любого применимого полупроводящего материала, включая без ограничения кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), на котором может быть сформирована изолирующая подложка 12, например, из двуокиси кремния. Катализаторная площадка 10 может быть сформирована путем осаждения сплошного слоя каталитического материала на изолирующий слой 12 любым обычным методом осаждения, включая без ограничения химическое осаждение из паровой (газовой) фазы с использованием применимых исходных материалов, таких как галоидные соединения и карбонилы металлов, металлизацию напылением и физическое осаждение из паровой фазы с последующим применением стандартной литографии и избирательного травления для структурирования сплошного слоя. Материалом катализатора площадки 10 является любой материал, способный служить центром кристаллизации и поддерживать рост углеродных нанотрубок 14 после воздействия соответствующих реагентов в условиях химической реакции, способствующих росту нанотрубки. Например, применимые материалы катализатора включают без ограничения железо, платину, никель, кобальт соединения каждого из перечисленных металлов и сплавы каждого из перечисленных металлов, такие как силициды.
Углеродные нанотрубки 14 выращивают на катализаторной площадке 10 любым применимым методом выращивания или осаждения. В одном из вариантов осуществления углеродные нанотрубки 14 выращивают методом химического осаждения из паровой фазы или плазменно-химического осаждения из паровой фазы с использованием любого применимого газообразного или парообразного углеродсодержащего реагента, включая без ограничения моноксид углерода (СО), этилен (С2Н4), метан (СН4), ацетилен (С2Н4), смесь ацетилена и аммиака (NH3), смесь ацетилена и азота (N2), смесь ацетилена и водорода (Н2), ксилол (С6Н4(СН3)2) и смесь ксилола и ферроцена (Fe(C5H5)2) в условиях роста, которые способствуют росту углеродных нанотрубок на материале катализатора, образующем катализаторную площадку 10. Углеродсодержащий реагент и катализаторную площадку 10 нагревают до температуры, достаточной для содействия и/или ускорения выращивания методом химического осаждения из паровой фазы. Реагент вступает в химическую реакцию с материалом катализатора площадки 10, являясь центром кристаллизации углеродных нанотрубок 14 и поддерживая их рост после зарождения центров кристаллизации. Каталитический материал площадки 10 участвует в выращивании нанотрубок, но при этом не происходит его превращения или расходования в процессе химической реакции, протекающей на его незащищенной (открытой) поверхности, за счет уменьшения возникающей энергии активации реакции, формирующей углеродные нанотрубки 14.
Углеродные нанотрубки 14 представляют собой полые цилиндрические трубки, образованные точно упорядоченными группами шестигранных колец связанных атомов углерода. Цилиндрические трубки имеют диаметр от около 0,5 до около 20 нм и толщину боковых стенок от около 5 до около 3 нм. Предполагается, что углеродные нанотрубки 14 имеют статистическое распределение высот или длин, которые измеряют между свободным концом или верхушкой 16 и связанным концом или основанием 18. Углеродные нанотрубки 14 в среднем проходят преимущественно вертикально вверх от катализаторной площадки 10 перпендикулярно или по меньшей мере приблизительно перпендикулярно к горизонтальной поверхности катализаторной площадки 10. Одна или все углеродные нанотрубки 14 могут незначительно отклоняться от указанного вертикального направления, при этом ориентация нанотрубок может быть описана статистическим распределением, которое в среднем является преимущественно вертикальным. Плотность нанотрубок и расстояние между соседними углеродными нанотрубками 14 среди прочих переменных величин зависят от условий выращивания. Углеродные нанотрубки 14, как правило, выращивают преимущественно через произвольные пространственные интервалы на незащищенной площади поверхности катализаторной площадки 10.
Условия выращивания методом химического осаждения из паровой фазы или плазменно-химического осаждения из паровой фазы выбирают таким образом, чтобы предпочтительно получать углеродные нанотрубки 14 с полупроводящей электронной или молекулярной структурой. В качестве альтернативы, углеродные нанотрубки 14 с полупроводящей молекулярной структурой предпочтительно выбирают из случайного набора углеродных нанотрубок 14 непосредственно после выращивания, в который входят нанотрубки как с металлическими, так и с полупроводящими молекулярными структурами, для чего, например, воздействуют достаточно сильным током, чтобы разрушить нанотрубки 14 с металлической (т.е. проводящей) молекулярной структурой. Разрушение проводящих углеродных нанотрубок после их синтеза описано в патенте US 6423583 (принадлежащем правообладателю настоящего изобретения), содержание которого посредством ссылки полностью включено в настоящее описание. Нанотрубки 14 могут состоять из иного, чем углерод материала, обладающего запрещенной зоной и полупроводниковыми свойствами.
Используемый в описании термин "горизонтальный" относится к плоскости, которая параллельна обычной плоскости или поверхности подложки 12 и нижележащей пластины независимо от ориентации. Термин "вертикальный" означает направление, перпендикулярное горизонтальному направлению согласно вышеприведенному определению. Такие термины, как "на", "наверху", "внизу", "боковой" (применительно к "боковой стенке"), "выше", "ниже", "поверх", " внизу" и "под" относятся к горизонтальной плоскости.
На фиг.2 показан тонкий слой 20 диэлектрика, который равномерно осажден на катализаторную площадку 10 и изолирующую подложку 12. Слой 20 диэлектрика может состоять из диоксида кремния (SiO2), осажденного методом химического осаждения из паровой фазы при пониженном давлении с использованием тетраэтилортосиликата в качестве источника исходного материала для кремния. Слой 20 диэлектрика также покрывает наружную поверхность каждой из углеродных нанотрубок 14 по их высоте или длине соответственно. Вместо оксида на основе тетраэтилортосиликата может применяться множество других материалов, если они обеспечивают электрическую изоляцию. Покрытия углеродных нанотрубок 14 образуют соответствующие диэлектрики 22 затвора, которые являются структурной особенностью конструкции полевого транзистора, как это описано ниже.
Сплошной слой 24 проводящего материала, осажденного на изолирующую подложку 12, заполняет свободные пространства между соседними углеродными нанотрубками 14 и покрывает нанотрубки 14, изолирующую подложку 12 и катализаторную площадку 10. Сплошной слой 24 электрически изолирован от изолирующей подложки 12 участками слоя 20 диэлектрика. Применимые проводящие материалы для сплошного слоя 24 включают без ограничения алюминий (Al), медь (Cu), золото (Au), молибден (Мо), тантал (Та), титан (Ti) и вольфрам (W). Сплошной слой 24 может быть осажден любым применимым методом осаждения, таким как химическое осаждение из паровой фазы путем термического разложения/термолиза металлосодержащего исходного материала, такого как галоидные соединения и карбонилы металлов, физическое осаждение из паровой фазы или осаждение напылением. Сплошной слой 24 должен иметь достаточную толщину, чтобы полностью покрывать свободные концы покрытых изоляцией углеродных нанотрубок 14. Каждый диэлектрик 22 затвора изолирует от сплошного слоя 24 соответствующую углеродную нанотрубку 14.
На фиг.3 показано, что незащищенная поверхность 26 сплошного слоя гладко отполирована методом химико-механического полирования или любым иным применимым методом выравнивания. Обычно химико-механическое полирование предусматривает полирование или механическое шлифование с помощью абразивной суспензии, которую вводят между полировальником и сплошным слоем 24. Толщину сплошного слоя 24 уменьшают, удаляя материал на достаточную глубину для того, чтобы верхушки 16 значительного числа углеродных нанотрубок 14 находились преимущественно в одной плоскости с незащищенной поверхностью 26 и были доступны для последующей обработки.
Как показано на фиг.4, незащищенную поверхность 26 сплошного слоя 24 удаляют избирательно по отношению к углеродным нанотрубкам 14 таким образом, чтобы верхушки 16 выступали над незащищенной поверхностью 26. Методы удаления незащищенной поверхности 26 включают реактивное ионное травление и влажное травление применимым травильным раствором. Например, травление поликристаллического кремния или алюминия, образующих сплошной слой 24, может осуществляться методом реактивного ионного травления с использованием хлорсодержащего газа, бромсодержащего газа или их смеси, которые обладают избирательным действием в отношении SiO2. Толщина оставшегося сплошного слоя 24 задает длину канала структуры полевого транзистора.
Как показано на фиг.5, в сплошном слое 24 сформирована выемка (углубление) 28, которая проходит в вертикальном направлении от незащищенной поверхности 26 на глубину слоя 20 диэлектрика. Выемку 28 создают методом стандартной литографии и травления с целью структурирования сплошного слоя 24 таким образом, чтобы обнажить немаскированные участки, на которых будет сформирована выемка 28 и другие аналогичные выемки для других подобных структур, и маскированные участки, а затем осуществляют травление, например, методом сухого травления с использованием, например, NH3, чтобы удалить проводящий материал из немаскированных участков. Слой 20 диэлектрика служит тормозящим травление слоем. Методом стандартной литографии и травления, который может являться тем же методом стандартной литографии и травления, которым сформирована выемка 28, сплошной слой 24 также разделен или перегорожен на отдельные электроды 30 затвора, задающие будущее положение отдельных структур 42 полевых транзисторов (фиг.8). Все углеродные нанотрубки 14, которые могут находиться на немаскированных участках сплошного слоя 24, удаляют методом травления, которым сформирована выемка 28, или любым иным применимым методом, обеспечивающим удаление углеродных нанотрубок 14 из выемки 28. В изобретении предусмотрено, что технологические операции, описанные со ссылкой на фиг.4 и 5, могут осуществляться в обратном порядке, когда отдельные электроды 30 затвора формируют до создания выемки на незащищенной поверхности 26 с целью обнажения верхушек 16 углеродных нанотрубок 14.
На фиг.6 показан конформно сформированный изолирующий слой 32 диэлектрического материала, который заполняет выемку 28 и покрывает незащищенные участки сплошного слоя 24, включая верхушки 16 углеродных нанотрубок 14. Изолирующий слой 32 может представлять собой, например, нитрид кремния (Si3N4), осажденный методом химического осаждения из паровой фазы при пониженном давлении или плазменно-химического осаждения из паровой фазы с использованием NH3 и силана (SiH4) в качестве источников исходного материала, или SiO2, осажденный методом химического осаждения из паровой фазы с использованием тетраэтилортосиликата в качестве источника исходного материала. Часть изолирующего слоя 32, заполняющая выемку 28, электрически изолирует соседние электроды 30 затвора друг от друга.
На фиг.7 показано, что верхушка 16 каждой углеродной нанотрубки 14 выступает над утопленной незащищенной плоской поверхностью 33 изолирующего слоя 32 и с нее удален участок изолирующего слоя 22 затвора. С этой целью изолирующий слой 32 гладко отполирован методом химико-механического полирования или любым иным применимым методом выравнивания, чтобы образовалась незащищенная поверхность 33. Затем незащищенную поверхность 33 дополнительно углубляют относительно углеродных нанотрубок 14 при помощи одного или нескольких методов реактивного ионного травления, чтобы избирательно по отношению к углеродным нанотрубкам 14 удалить изолирующий слой 32 и диэлектрик 22 затвора на глубину утопленной незащищенной поверхности 33. В качестве альтернативы может применяться метод влажного травления при помощи применимого травильного раствора, такого как буферный раствор фтористоводородной кислоты. Углеродные нанотрубки 14 могут иметь определенное распределение высот и, хотя это и не показано, после углубления незащищенной поверхности 33 некоторые углеродные нанотрубки 14 могут оставаться заглубленными в изолирующий слой 32 и/или электроды 30 затвора.
На фиг.8 показано, что в изолирующем слое методом стандартной литографии и травления в соответствующих положениях созданы контактные окна, заполненные проводящим материалом, в результате чего сформированы контакты 36 затвора и контакты 38 истока. Методом стандартной литографии и травления также созданы участки проводящего материала, которые служат контактами 40 стока. Каждый контакт 36 затвора электрически связан, предпочтительно омически, с одним из электродов 30 затвора, а каждый контакт 38 истока электрически связан, предпочтительно омически, с одной из катализаторных площадок 10. Каждый контакт 40 стока электрически связан, предпочтительно омически, с верхушками 16 углеродных нанотрубок, проходящих через соответствующий электрод 30 затвора. Контакты 36, 38, 40 электрически изолированы друг от друга и сформированы из любого применимого проводящего материала, включая без ограничения Au, Al, Cu, Мо, Та, Ti и W, осажденного, например, методом химического осаждения из паровой фазы, физического осаждения из паровой фазы или осаждения напылением. Для изготовления структуры межсоединений, которая связывает контакты 36, 38, 40 с соответствующими контактами соседних полевых транзисторов, также используют стандартный метод окончательной обработки.
Законченная структура 42 образует полевой транзистор, который имеет затвор или область затвора, образованную одним или несколькими электродами 30 затвора, исток или область истока, образованную катализаторной площадкой 10 и контактом 38 истока, сток или область стока, образованную контактом 40 стока, полупроводящую канальную область, в целом ограниченную длиной углеродных нанотрубок 14, проходящих через соответствующий электрод 30 затвора в вертикальном направлении относительно горизонтальной плоскости изолирующей подложки 12, и диэлектрик затвора, образованный каждым из отдельных диэлектриков 22 затвора, покрывающих нанотрубки 14. Несмотря на то, что на фиг.8 показано лишь две законченные структуры 42 устройства, подразумевается, что на изолирующей подложке 12 размещено множество точных копий структуры 42, что подробно описано ниже. Каждая законченная структура 42 устройства электрически связана с дополнительными схемными компонентами (не показанными), помещающимися на соседних участках изолирующей подложки 12. При подаче электрического напряжения на один из электродов 30 затвора через соответствующий контакт 36 затвора с целью создания канала, проходящего через углеродные нанотрубки 14, поток носителей заряда избирательно перемещается от катализаторной площадки 10 через углеродные нанотрубки 14 к контакту 40 стока.
Как показано на фиг.9 и 10, на которых для обозначения элементов, проиллюстрированных на фиг.1 и 2, использованы те же позиции и согласно альтернативному варианту осуществления изобретения структура 50 конденсаторного устройства (фиг.10) может быть сформирована при помощи иной последовательности технологических операций, осуществляемых после стадии изготовления устройства, проиллюстрированного на фиг.2. В частности, сплошной слой 24 проводящего материала выравнивают до уровня, расположенного выше покрытых диэлектриком верхушек 16 углеродных нанотрубок 14, и наносят на выровненный сплошной слой 24 и слой 52 проводящего материала. С катализаторной площадкой 10 электрически связан контакт (не показанный), при этом катализаторная площадка 10 и углеродные нанотрубки 14 питают один электрод или пластинку структуры 50 конденсаторного устройства, а слой 52 питает противоположный электрод или пластинку структуры 50 конденсаторного устройства. Слой 20 диэлектрика электрически изолирует обе пластинки. Наличие углеродных нанотрубок 14, покрытых слоем 20 диэлектрика, позволяет увеличить площадь полезной поверхности одной из пластинок.
Поскольку углеродные нанотрубки 14 являются полупроводящими, на пластинки структуры 50 конденсаторного устройства необходимо подавать неизменное наложенное напряжение смещения, чтобы углеродные нанотрубки 14 проводили ток. В альтернативном варианте осуществления углеродные нанотрубки 14 могут быть выращены в условиях выращивания, обеспечивающих формирование проводящей молекулярной структуры, в связи с чем неизменное напряжение смещения не требуется.
Несмотря на то, что настоящее изобретение проиллюстрировано на примере достаточно подробно описанных различных вариантов осуществления, они не ограничивают объема изобретения. Специалист в данной области техники без труда обнаружит дополнительные преимущества и возможные усовершенствования изобретения. Таким образом, изобретение в его наиболее общих особенностях не ограничено раскрытыми и описанными в нем конкретными подробностями, проиллюстрированными устройством и способом и наглядными примерами. Соответственно, допускаются любые отступления от таких деталей, не выходящие за рамки заявляемых притязаний.

Claims (19)

1. Вертикальная структура полупроводникового устройства, включающая подложку, образующую в основном горизонтальную плоскость, электрод затвора, выступающий от подложки в вертикальном направлении, полупроводниковые нанотрубки, проходящие в вертикальном направлении через электрод затвора между их противоположными первым и вторым концами, диэлектрик затвора, электрически изолирующий указанные полупроводниковые нанотрубки от электрода затвора, сток, электрически связанный со вторым концом полупроводниковых нанотрубок, и контакт истока, расположенный на той же стороне, что и сток, и сформированный посредством создания контактного окна в изолирующем слое, изолирующем его от электрода затвора, причем контакт истока электрически связан с указанным первым концом полупроводниковых нанотрубок.
2. Структура по п.1, в которой полупроводниковые нанотрубки выращены на площадке, образующей исток, сформированный из каталитического материала, способствующего выращиванию полупроводниковой нанотрубки, и электрически связанный с контактом истока.
3. Структура по п.2, в которой нанотрубки состоят из атомов углерода, а на указанную площадку из каталитического материала и наружную поверхность каждой из углеродных нанотрубок по их высоте осажден слой диэлектрика, образующий диэлектрик затвора.
4. Структура по п.1, в которой сток сформирован из каталитического материала, способствующего выращиванию полупроводниковой нанотрубки.
5. Структура по п.1, в которой полупроводниковая нанотрубка состоит из упорядоченных атомов углерода.
6. Структура по п.1, в которой полупроводниковая нанотрубка образует канальную область полевого транзистора, имеющего канал, управление движением тока по которому осуществляется путем подачи управляющего напряжения на электрод затвора.
7. Структура по п.1, в которой полупроводниковые нанотрубки ориентированы, по существу, перпендикулярно указанной горизонтальной плоскости.
8. Структура по п.1, включающая множество полупроводниковых нанотрубок, проходящих в вертикальном направлении через электрод затвора.
9. Способ формирования вертикальной структуры полупроводникового устройства, в котором формируют на подложке контактную площадку, выращивают полупроводниковые нанотрубки, которые проходят от контактной площадки, по существу, в вертикальном направлении от своего первого конца, электрически связанного с контактной площадкой, до второго свободного конца, электрически изолируют указанные полупроводниковые нанотрубки посредством диэлектрика затвора, формируют электрод затвора, который электрически изолирован от лежащей ниже контактной площадки и через который проходят в вертикальном направлении полупроводниковые нанотрубки, и формируют контакт, электрически связанный со вторым концом полупроводниковых нанотрубок и электрически изолированный от электрода затвора, причем при электрической изоляции полупроводниковой нанотрубки ее помещают в оболочку из диэлектрика затвора, при формировании контакта со свободного конца полупроводниковой нанотрубки удаляют диэлектрик затвора и снабжают нанотрубку металлическим элементом, выполняющим функцию контакта, и дополнительно на электроде затвора формируют изолирующий слой и выполняют в нем углубление с обнажением свободного конца полупроводниковой нанотрубки и созданием контактного окна для формирования на свободном конце полупроводниковой нанотрубки контакта истока, электрически связанного с указанным первым концом полупроводниковой нанотрубки.
10. Способ по п.9, в котором полупроводниковая нанотрубка представляет собой углеродную нанотрубку, а контактную площадку формируют из каталитического материала, способствующего выращиванию углеродных нанотрубок, при этом выращивание полупроводниковой нанотрубки осуществляют посредством воздействия на контактную площадку углеродсодержащим реагентом в условиях, способствующих внедрению атомов углерода в углеродную нанотрубку с полупроводниковой молекулярной структурой.
11. Способ по п.9, в котором полупроводниковую нанотрубку выращивают методом химического осаждения из паровой фазы.
12. Способ по п.9, в котором свободный конец полупроводниковой нанотрубки вводят в металл, образующий контакт.
13. Способ по п.9, в котором полупроводниковая нанотрубка характеризуется наличием упорядоченных атомов углерода.
14. Способ по п.9, в котором полупроводниковая нанотрубка образует канальную область полевого транзистора, каналом которого управляют путем подачи управляющего напряжения на электрод затвора.
15. Способ по п.9, в котором при формировании электрода затвора на контактную площадку наносят изолирующий слой, поверх изолирующего слоя наносят проводящий слой и структурируют проводящий слой, чтобы сформировать электрод затвора.
16. Способ по п.15, в котором при формировании контакта выполняют углубление в изолирующем слое, чтобы обнажить свободный конец полупроводниковой нанотрубки.
17. Способ по п.16, в котором дополнительно удаляют диэлектрик затвора со свободного конца полупроводниковой нанотрубки и снабжают металлическим элементом в качестве контакта.
18. Способ по п.9, в котором полупроводниковая нанотрубка образует канальную область полевого транзистора, у которого движением тока по каналу управляют путем подачи управляющего напряжения на электрод затвора.
19. Способ по п.9, в котором выращивают по меньшей мере одну проводящую нанотрубку, проходящую, по существу, в вертикальном направлении от контактной площадки, и до формирования электрода затвора проводящую нанотрубку разрушают.
RU2006130861/28A 2004-01-29 2005-01-13 Вертикальные структуры полупроводниковых устройств с использованием нанотрубок и способы их формирования RU2342315C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/767,065 US20050167655A1 (en) 2004-01-29 2004-01-29 Vertical nanotube semiconductor device structures and methods of forming the same
US10/767,065 2004-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006130861A RU2006130861A (ru) 2008-03-10
RU2342315C2 true RU2342315C2 (ru) 2008-12-27

Family

ID=34807634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006130861/28A RU2342315C2 (ru) 2004-01-29 2005-01-13 Вертикальные структуры полупроводниковых устройств с использованием нанотрубок и способы их формирования

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20050167655A1 (ru)
EP (1) EP1708960A1 (ru)
JP (2) JP2007520072A (ru)
KR (1) KR20060127105A (ru)
CN (1) CN100580971C (ru)
IL (1) IL177125A0 (ru)
RU (1) RU2342315C2 (ru)
TW (1) TWI343123B (ru)
WO (1) WO2005076381A1 (ru)

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9056783B2 (en) * 1998-12-17 2015-06-16 Hach Company System for monitoring discharges into a waste water collection system
US20110125412A1 (en) * 1998-12-17 2011-05-26 Hach Company Remote monitoring of carbon nanotube sensor
US7454295B2 (en) 1998-12-17 2008-11-18 The Watereye Corporation Anti-terrorism water quality monitoring system
US8958917B2 (en) * 1998-12-17 2015-02-17 Hach Company Method and system for remote monitoring of fluid quality and treatment
US8920619B2 (en) 2003-03-19 2014-12-30 Hach Company Carbon nanotube sensor
US7374793B2 (en) * 2003-12-11 2008-05-20 International Business Machines Corporation Methods and structures for promoting stable synthesis of carbon nanotubes
US7038299B2 (en) 2003-12-11 2006-05-02 International Business Machines Corporation Selective synthesis of semiconducting carbon nanotubes
US7211844B2 (en) 2004-01-29 2007-05-01 International Business Machines Corporation Vertical field effect transistors incorporating semiconducting nanotubes grown in a spacer-defined passage
US7829883B2 (en) 2004-02-12 2010-11-09 International Business Machines Corporation Vertical carbon nanotube field effect transistors and arrays
US20050279274A1 (en) * 2004-04-30 2005-12-22 Chunming Niu Systems and methods for nanowire growth and manufacturing
US7109546B2 (en) 2004-06-29 2006-09-19 International Business Machines Corporation Horizontal memory gain cells
US7351448B1 (en) * 2004-07-27 2008-04-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Anti-reflective coating on patterned metals or metallic surfaces
US7233071B2 (en) 2004-10-04 2007-06-19 International Business Machines Corporation Low-k dielectric layer based upon carbon nanostructures
US7126207B2 (en) * 2005-03-24 2006-10-24 Intel Corporation Capacitor with carbon nanotubes
US7230286B2 (en) * 2005-05-23 2007-06-12 International Business Machines Corporation Vertical FET with nanowire channels and a silicided bottom contact
KR100645064B1 (ko) * 2005-05-23 2006-11-10 삼성전자주식회사 금속 산화물 저항 기억소자 및 그 제조방법
WO2007022359A2 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 The Regents Of The University Of California Vertical integrated silicon nanowire field effect transistors and methods of fabrication
WO2007047523A2 (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Pennsylvania State University System and method for positioning and synthesizing of nanostructures
US7268077B2 (en) * 2005-12-02 2007-09-11 Intel Corporation Carbon nanotube reinforced metallic layer
US7906803B2 (en) * 2005-12-06 2011-03-15 Canon Kabushiki Kaisha Nano-wire capacitor and circuit device therewith
WO2007092770A2 (en) * 2006-02-02 2007-08-16 William Marsh Rice University Fabrication de dispositifs electriques par façonnage de nanotubes
WO2007092835A2 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 William Marsh Rice University Production de reseaux verticaux de nanotubes de carbone a petit diametre et paroi simple
US8679630B2 (en) * 2006-05-17 2014-03-25 Purdue Research Foundation Vertical carbon nanotube device in nanoporous templates
US8114774B2 (en) 2006-06-19 2012-02-14 Nxp B.V. Semiconductor device, and semiconductor device obtained by such a method
KR100771546B1 (ko) * 2006-06-29 2007-10-31 주식회사 하이닉스반도체 메모리 소자의 커패시터 및 형성 방법
WO2008000045A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 University Of Wollongong Nanostructured composites
JP2008091566A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujitsu Ltd 絶縁膜で被覆されたカーボンナノチューブ構造体の製造方法及びその構造体からなる電界効果トランジスタ装置
KR100820174B1 (ko) * 2006-12-05 2008-04-08 한국전자통신연구원 수직구조의 탄소나노튜브를 이용한 전자소자 및 그제조방법
WO2008069485A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute The electronic devices using carbon nanotubes having vertical structure and the manufacturing method thereof
US20100173228A1 (en) * 2006-12-14 2010-07-08 University Of Wollongong Nanotube and Carbon Layer Nanostructured Composites
US9806273B2 (en) * 2007-01-03 2017-10-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Field effect transistor array using single wall carbon nano-tubes
DE102007001130B4 (de) * 2007-01-04 2014-07-03 Qimonda Ag Verfahren zum Herstellen einer Durchkontaktierung in einer Schicht und Anordnung mit einer Schicht mit Durchkontaktierung
JP5181512B2 (ja) 2007-03-30 2013-04-10 富士通セミコンダクター株式会社 電子デバイスの製造方法
US7964143B2 (en) 2007-06-20 2011-06-21 New Jersey Institute Of Technology Nanotube device and method of fabrication
US8546027B2 (en) * 2007-06-20 2013-10-01 New Jersey Institute Of Technology System and method for directed self-assembly technique for the creation of carbon nanotube sensors and bio-fuel cells on single plane
US7736979B2 (en) * 2007-06-20 2010-06-15 New Jersey Institute Of Technology Method of forming nanotube vertical field effect transistor
US7892956B2 (en) * 2007-09-24 2011-02-22 International Business Machines Corporation Methods of manufacture of vertical nanowire FET devices
US8624224B2 (en) * 2008-01-24 2014-01-07 Nano-Electronic And Photonic Devices And Circuits, Llc Nanotube array bipolar transistors
FR2928093B1 (fr) * 2008-02-28 2010-12-31 Commissariat Energie Atomique Dispositif de separation de molecules et procede de fabrication.
WO2009137241A2 (en) 2008-04-14 2009-11-12 Bandgap Engineering, Inc. Process for fabricating nanowire arrays
US20110089477A1 (en) * 2008-06-13 2011-04-21 Qunano Ab Nanostructured mos capacitor
SE533531C2 (sv) * 2008-12-19 2010-10-19 Glo Ab Nanostrukturerad anordning
US8715981B2 (en) * 2009-01-27 2014-05-06 Purdue Research Foundation Electrochemical biosensor
US9005548B2 (en) 2009-02-25 2015-04-14 California Institute Of Technology Methods for fabricating high aspect ratio probes and deforming high aspect ratio nanopillars and micropillars
US8237150B2 (en) * 2009-04-03 2012-08-07 International Business Machines Corporation Nanowire devices for enhancing mobility through stress engineering
US8872154B2 (en) * 2009-04-06 2014-10-28 Purdue Research Foundation Field effect transistor fabrication from carbon nanotubes
EP2446467A4 (en) * 2009-06-26 2014-07-02 California Inst Of Techn METHOD FOR PRODUCING PASSIVATED SILICON NANODRICES AND APPARATUS THUS OBTAINED THEREFOR
WO2011060017A2 (en) 2009-11-11 2011-05-19 Amprius, Inc Intermediate layers for electrode fabrication
WO2011063163A2 (en) 2009-11-19 2011-05-26 California Institute Of Technology Methods for fabricating self-aligning arrangements on semiconductors
US9018684B2 (en) 2009-11-23 2015-04-28 California Institute Of Technology Chemical sensing and/or measuring devices and methods
TWI476948B (zh) * 2011-01-27 2015-03-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 外延結構及其製備方法
WO2013006583A2 (en) 2011-07-01 2013-01-10 Amprius, Inc. Template electrode structures with enhanced adhesion characteristics
US8852981B2 (en) 2011-09-19 2014-10-07 Bandgap Engineering, Inc. Electrical contacts to nanostructured areas
WO2013156085A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of manufacturing a semiconductor device
GB201207766D0 (en) * 2012-05-03 2012-06-13 Dyson Technology Ltd Dielectric capacitor
US9142400B1 (en) 2012-07-17 2015-09-22 Stc.Unm Method of making a heteroepitaxial layer on a seed area
CA2887900C (en) 2012-10-19 2021-10-12 Georgia Tech Research Corporation Multilayer coatings formed on aligned arrays of carbon nanotubes
US9064942B2 (en) 2013-01-28 2015-06-23 International Business Machines Corporation Nanowire capacitor for bidirectional operation
DE102014107167B4 (de) * 2014-05-21 2022-04-21 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit einer Strukturschicht mit einer Mehrzahl von dreidimensionalen Strukturelementen und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einer Strukturschicht mit einer Mehrzahl von dreidimensionalen Strukturelementen
WO2018125108A1 (en) * 2016-12-29 2018-07-05 Intel Corporation Using nanotubes as a guide for selective deposition in manufacturing integrated circuit components
JPWO2021079566A1 (ru) 2019-10-24 2021-04-29
KR20230001375A (ko) * 2021-06-28 2023-01-04 서울대학교산학협력단 나노튜브 반도체 소자 및 이를 포함하는 전단력 센서

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100365444B1 (ko) * 1996-09-18 2004-01-24 가부시끼가이샤 도시바 진공마이크로장치와이를이용한화상표시장치
US5796573A (en) * 1997-05-29 1998-08-18 International Business Machines Corporation Overhanging separator for self-defining stacked capacitor
JP4078721B2 (ja) * 1998-08-24 2008-04-23 ソニー株式会社 半導体装置とその製造方法
JP2000101037A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Matsushita Electronics Industry Corp 半導体装置及びその製造方法
US6250984B1 (en) * 1999-01-25 2001-06-26 Agere Systems Guardian Corp. Article comprising enhanced nanotube emitter structure and process for fabricating article
US6322713B1 (en) * 1999-07-15 2001-11-27 Agere Systems Guardian Corp. Nanoscale conductive connectors and method for making same
US6286226B1 (en) * 1999-09-24 2001-09-11 Agere Systems Guardian Corp. Tactile sensor comprising nanowires and method for making the same
KR100360476B1 (ko) * 2000-06-27 2002-11-08 삼성전자 주식회사 탄소나노튜브를 이용한 나노 크기 수직 트랜지스터 및 그제조방법
DE10036897C1 (de) * 2000-07-28 2002-01-03 Infineon Technologies Ag Feldeffekttransistor, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors
JP2002141633A (ja) * 2000-10-25 2002-05-17 Lucent Technol Inc 垂直にナノ相互接続された回路デバイスからなる製品及びその製造方法
WO2002037572A1 (fr) 2000-11-01 2002-05-10 Japan Science And Technology Corporation Reseau a pointes, circuit non, et circuit electronique contenant ceux-ci
US6423583B1 (en) * 2001-01-03 2002-07-23 International Business Machines Corporation Methodology for electrically induced selective breakdown of nanotubes
US6448701B1 (en) * 2001-03-09 2002-09-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Self-aligned integrally gated nanofilament field emitter cell and array
JP4225716B2 (ja) * 2001-09-11 2009-02-18 富士通株式会社 円筒状多層構造体による半導体装置
US7084507B2 (en) * 2001-05-02 2006-08-01 Fujitsu Limited Integrated circuit device and method of producing the same
US6599808B2 (en) * 2001-09-12 2003-07-29 Intel Corporation Method and device for on-chip decoupling capacitor using nanostructures as bottom electrode
DE10161312A1 (de) * 2001-12-13 2003-07-10 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen einer Schicht-Anordnung und Schicht-Anordnung
EP1468423A2 (en) 2002-01-18 2004-10-20 California Institute Of Technology Array-based architecture for molecular electronics
JP2003234254A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Hitachi Zosen Corp カーボンナノチューブを用いた電気二重層キャパシタ
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
JP2003258336A (ja) * 2002-02-28 2003-09-12 Japan Science & Technology Corp 分子デバイス及びその製造方法
US6515325B1 (en) * 2002-03-06 2003-02-04 Micron Technology, Inc. Nanotube semiconductor devices and methods for making the same
JP4120918B2 (ja) * 2002-03-18 2008-07-16 富士通株式会社 柱状カーボン構造物の選択成長方法及び電子デバイス
US6891227B2 (en) * 2002-03-20 2005-05-10 International Business Machines Corporation Self-aligned nanotube field effect transistor and method of fabricating same
US20030211724A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-13 Texas Instruments Incorporated Providing electrical conductivity between an active region and a conductive layer in a semiconductor device using carbon nanotubes
DE10250984A1 (de) 2002-10-29 2004-05-19 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Feldeffekttransistor sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE10250829B4 (de) * 2002-10-31 2006-11-02 Infineon Technologies Ag Nichtflüchtige Speicherzelle, Speicherzellen-Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer nichtflüchtigen Speicherzelle
DE10250830B4 (de) 2002-10-31 2015-02-26 Qimonda Ag Verfahren zum Herstellung eines Schaltkreis-Arrays
KR100790859B1 (ko) 2002-11-15 2008-01-03 삼성전자주식회사 수직 나노튜브를 이용한 비휘발성 메모리 소자
KR100493166B1 (ko) 2002-12-30 2005-06-02 삼성전자주식회사 수직나노튜브를 이용한 메모리
US6933222B2 (en) * 2003-01-02 2005-08-23 Intel Corporation Microcircuit fabrication and interconnection
WO2004105140A1 (ja) 2003-05-22 2004-12-02 Fujitsu Limited 電界効果トランジスタ及びその製造方法
US7038299B2 (en) * 2003-12-11 2006-05-02 International Business Machines Corporation Selective synthesis of semiconducting carbon nanotubes
US7374793B2 (en) * 2003-12-11 2008-05-20 International Business Machines Corporation Methods and structures for promoting stable synthesis of carbon nanotubes
US7211844B2 (en) * 2004-01-29 2007-05-01 International Business Machines Corporation Vertical field effect transistors incorporating semiconducting nanotubes grown in a spacer-defined passage
US7829883B2 (en) * 2004-02-12 2010-11-09 International Business Machines Corporation Vertical carbon nanotube field effect transistors and arrays

Also Published As

Publication number Publication date
CN100580971C (zh) 2010-01-13
JP5511746B2 (ja) 2014-06-04
JP2007520072A (ja) 2007-07-19
TWI343123B (en) 2011-06-01
EP1708960A1 (en) 2006-10-11
US20050167655A1 (en) 2005-08-04
RU2006130861A (ru) 2008-03-10
JP2011258969A (ja) 2011-12-22
US7691720B2 (en) 2010-04-06
KR20060127105A (ko) 2006-12-11
TW200527667A (en) 2005-08-16
WO2005076381A1 (en) 2005-08-18
US20080227264A1 (en) 2008-09-18
IL177125A0 (en) 2006-12-10
CN1914746A (zh) 2007-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2342315C2 (ru) Вертикальные структуры полупроводниковых устройств с использованием нанотрубок и способы их формирования
US7211844B2 (en) Vertical field effect transistors incorporating semiconducting nanotubes grown in a spacer-defined passage
US6740910B2 (en) Field-effect transistor, circuit configuration and method of fabricating a field-effect transistor
KR100645410B1 (ko) 탄소 나노튜브의 안정된 합성을 촉진하기 위한 방법 및 구조
US7820502B2 (en) Methods of fabricating vertical carbon nanotube field effect transistors for arrangement in arrays and field effect transistors and arrays formed thereby
US7368791B2 (en) Multi-gate carbon nano-tube transistors
KR20080065996A (ko) 측방향으로 성장한 나노튜브 및 형성 방법
MXPA06008502A (en) Vertical field effect transistors incorporating semiconducting nanotubes grown in a spacer-defined passage

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130114