公开(公告)号：GB2488961B

公开(公告)日：2012-12-19

申请号：GB201213197

申请日：2011-03-08

Applicant: IBM

Inventor： CHAN KEVIN K ,  REN ZHIBIN ,  WANG XINHUI

IPC: H01L29/786 ,  H01L21/762 ,  H01L29/66

Abstract: SOI structures with silicon layers less than 20 nm thick are used to form ETSOI semiconductor devices. ETSOI devices are manufactured using a thin tungsten backgate encapsulated by thin nitride layers to prevent metal oxidation, the tungsten backgate being characterized by its low resistivity. The structure includes at least one FET having a gate stack formed by a high-K metal gate and a tungsten region superimposed thereon, the footprint of the gate stack utilizing the thin SOI layer as a channel. The SOI structure thus formed controls the Vt variation from the thin SOI thickness and dopants therein. The ETSOI high-K metal backgate fully depleted device in conjunction with the thin BOX provides an excellent short channel control and lowers the drain induced bias and sub-threshold swings. The structure supports the evidence of the stability of the wafer having a tungsten film during thermal processing, during STI and contact formation.

公开(公告)号：DE112010004330T5

公开(公告)日：2012-09-06

申请号：DE112010004330

申请日：2010-10-05

Applicant: IBM

Inventor： YIN HAIZHOU ,  WANG XINHUI ,  CHAN KEVIN K ,  REN ZHIBIN

IPC: H01L21/336 ,  H01L29/78

Abstract: Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Bilden asymmetrischer Feldeffekttransistoren bereit. Das Verfahren umfasst das Bilden einer Gate-Struktur auf einem Halbleitersubstrat, wobei die Gate-Struktur einen Gate-Stapel und Abstandhalter in Nachbarschaft zu Seitenwänden des Gate-Stapels umfasst und eine erste Seite und eine zweite Seite gegenüber der ersten Seite aufweist; das Durchführen einer schrägen Ionenimplantation von der ersten Seite der Gate-Struktur in dem Substrat, wodurch eine Zone mit Ionenimplantation in Nachbarschaft zu der ersten Seite gebildet wird, wobei die Gate-Struktur verhindert, dass die schräge Ionenimplantation das Substrat in Nachbarschaft zu der zweiten Seite der Gate-Struktur erreicht; und das Durchführen eines epitaxialen Anwachsens auf dem Substrat auf der ersten und zweiten Seite der Gate-Struktur. Als Ergebnis ist das epitaxiale Anwachsen auf dem Bereich mit Ionenimplantation viel langsamer als auf einem Bereich, welcher keine Ionenimplantation erfährt. Eine Source-Zone, welche durch das epitaxiale Anwachsen auf der zweiten Seite der Gate-Struktur gebildet wird, weist eine Höhe auf, die größer ist als die einer Drain-Zone, welche durch das epitaxiale Anwachsen auf der ersten Seite der Gate-Struktur gebildet wird. Eine dadurch gebildete Halbleiterstruktur wird ebenfalls bereitgestellt.

公开(公告)号：GB2487870B

公开(公告)日：2013-12-25

申请号：GB201207819

申请日：2010-10-05

Applicant: IBM

Inventor： YIN HAIZHOU ,  WANG XINHUI ,  CHAN KEVIN K ,  REN ZHIBIN

IPC: H01L21/265 ,  H01L29/66 ,  H01L29/78

Abstract: The present invention provides a method of forming asymmetric field-effect-transistors. The method includes forming a gate structure on top of a semiconductor substrate, the gate structure including a gate stack and spacers adjacent to sidewalls of the gate stack, and having a first side and a second side opposite to the first side; performing angled ion-implantation from the first side of the gate structure in the substrate, thereby forming an ion-implanted region adjacent to the first side, wherein the gate structure prevents the angled ion-implantation from reaching the substrate adjacent to the second side of the gate structure; and performing epitaxial growth on the substrate at the first and second sides of the gate structure. As a result, epitaxial growth on the ion-implanted region is much slower than a region experiencing no ion-implantation. A source region formed to the second side of the gate structure by the epitaxial growth has a height higher than a drain region formed to the first side of the gate structure by the epitaxial growth. A semiconductor structure formed thereby is also provided.

公开(公告)号：GB2488961A

公开(公告)日：2012-09-12

申请号：GB201213197

申请日：2011-03-08

Applicant: IBM

Inventor： CHAN KEVIN K ,  REN ZHIBIN ,  WANG XINHUI

IPC: H01L21/762 ,  H01L29/786 ,  H01L29/66

Abstract: Silicon-on-insulator (SOI) structures with silicon layers less than 20 nm thick are used to form extremely thin silicon-on-insulator (ETSOI) semiconductor devices. ETSOI devices are manufactured using a thin tungsten backgate 101 encapsulated by thin nitride layers 100, 102 to prevent metal oxidation, the tungsten backgate 103 being characterized by its low resistivity. The structure further includes at least one FET having a gate stack 131, 132, 133 formed by a high-K metal gate 132 and a tungsten region 133 superimposed thereon, the footprint of the gate stack utilizing the thin SOI layer 100 as a channel. The SOI structure thus formed controls Vt variations from the thin SOI thickness and dopants therein. The ETSOI high-K metal backgate fully depleted device in conjunction with the thin BOX provides an excellent short channel control and significantly lowers the drain induced bias and sub-threshold swings. The present structure supports the evidence of the stability of the wafer having a tungsten film during thermal processing, and especially during STI and contact formation.