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1. WO2011051109 - ÉLÉMENT NFET BICOUCHE DE CONTRAINTE INCORPORÉ ET INTÉGRATION POUR AMÉLIORER LE COURANT D'ATTAQUE

Numéro de publication WO/2011/051109
Date de publication 05.05.2011
N° de la demande internationale PCT/EP2010/065495
Date du dépôt international 15.10.2010
CIB
H01L 21/336 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
334Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type unipolaire
335Transistors à effet de champ
336à grille isolée
H01L 29/165 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
02Corps semi-conducteurs
12caractérisés par les matériaux dont ils sont constitués
16comprenant, mis à part les matériaux de dopage ou autres impuretés, seulement des éléments du groupe IV de la classification périodique, sous forme non combinée
161comprenant plusieurs des éléments prévus en H01L29/1672
165dans différentes régions semi-conductrices
H01L 29/78 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
68commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76Dispositifs unipolaires
772Transistors à effet de champ
78l'effet de champ étant produit par une porte isolée
CPC
H01L 29/165
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
12characterised by the materials of which they are formed
16including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
161including two or more of the elements provided for in group H01L29/16 ; , e.g. alloys
165in different semiconductor regions ; , e.g. heterojunctions
H01L 29/66636
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
66007Multistep manufacturing processes
66075of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
66227the 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
66409Unipolar field-effect transistors
66477with an insulated gate, i.e. MISFET
66568Lateral single gate silicon transistors
66636with source or drain recessed by etching or first recessed by etching and then refilled
H01L 29/7834
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable 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
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
78with field effect produced by an insulated gate
7833with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
7834with a non-planar structure, e.g. the gate or the source or the drain being non-planar
H01L 29/7848
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable 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
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
78with field effect produced by an insulated gate
7842means for exerting mechanical stress on the crystal lattice of the channel region, e.g. using a flexible substrate
7848the means being located in the source/drain region, e.g. SiGe source and drain
Y10S 257/90
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
257Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes
90MOSFET type gate sidewall insulating spacer
Y10S 257/902
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
257Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes
902FET with metal source region
Déposants
  • INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION [US]/[US] (AllExceptUS)
  • IBM UNITED KINGDOM LIMITED [GB]/[GB] (MG)
  • ONTALUS, Viorel [US]/[US] (UsOnly)
  • CHAN, Kevin [US]/[US] (UsOnly)
  • DUBE, Abhishek [IN]/[US] (UsOnly)
  • LI, Jinghong [US]/[US] (UsOnly)
  • ZHU, Zhengmao [CN]/[US] (UsOnly)
Inventeurs
  • ONTALUS, Viorel
  • CHAN, Kevin
  • DUBE, Abhishek
  • LI, Jinghong
  • ZHU, Zhengmao
Mandataires
  • WILLIAMS, Julian, David
Données relatives à la priorité
12/607,10428.10.2009US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) BI-LAYER nFET EMBEDDED STRESSOR ELEMENT AND INTEGRATION TO ENHANCE DRIVE CURRENT
(FR) ÉLÉMENT NFET BICOUCHE DE CONTRAINTE INCORPORÉ ET INTÉGRATION POUR AMÉLIORER LE COURANT D'ATTAQUE
Abrégé
(EN)
A semiconductor structure including a bi-layer nFET embedded stressor element is disclosed. The bi-layer nFET embedded stressor element can be integrated into any CMOS process flow. The bi-layer nFET embedded stressor element includes an implant damaged free first layer of a first epitaxy semiconductor material having a lattice constant that is different from a lattice constant of a semiconductor substrate and imparts a tensile strain in a device channel of an nFET gate stack. Typically, and when the semiconductor is composed of silicon, the first layer of the bi-layer nFET embedded stressor element is composed of Si:C. The bi-layer nFET embedded stressor element further includes a second layer of a second epitaxy semiconductor material that has a lower resistance to dopant diffusion than the first epitaxy semiconductor material. Typically, and when the semiconductor is composed of silicon, the second layer of the bi-layer nFET embedded stressor element is composed of silicon. Only the second layer of the bi-layer nFET embedded stressor element includes the implanted source/drain regions.
(FR)
L'invention porte sur une structure semi-conductrice comprenant un élément de transistor à effet de champ de type n (nFET) bicouche de contrainte incorporé. L'élément nFET bicouche de contrainte incorporé peut être intégré dans n'importe quel flux de traitement CMOS. L'élément nFET bicouche de contrainte incorporé comprend une première couche libre endommagée par l'implantation d'un premier matériau semi-conducteur épitaxié ayant une constante de réseau qui est différente d'une constante de réseau d'un substrat semi-conducteur et confère une contrainte de traction dans un canal de dispositif d'un empilement de grille de nFET. Typiquement, et lorsque le semi-conducteur est composé de silicium, la première couche de l'élément nFET bicouche de contrainte incorporé est composée de Si:C. L'élément nFET bicouche de contrainte incorporé comprend en outre une seconde couche d'un second matériau semi-conducteur épitaxié qui possède une plus faible résistance à la diffusion de dopant que le premier matériau semi-conducteur épitaxié. Typiquement, et lorsque le semi-conducteur est composé de silicium, la seconde couche de l'élément nFET bicouche de contrainte incorporé est composée de silicium. Seule la seconde couche de l'élément nFET bicouche de contrainte incorporé comprend les régions de source/drain implantées.
Également publié en tant que
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