Carbon implant for workfunction adjustment in replacement gate transistor

    公开(公告)号:GB2495574B

    公开(公告)日:2015-11-25

    申请号:GB201212471

    申请日:2012-07-13

    Applicant: IBM

    Abstract: A transistor includes a semiconductor body having a channel formed in the semiconductor body; a high dielectric constant gate insulator layer disposed over a surface of an upper portion of the channel; and a gate metal layer disposed over the high dielectric constant gate insulator layer. The channel contains Carbon implanted through the gate metal layer, the high dielectric constant gate insulator layer and the surface to form in the upper portion of the channel a Carbon-implanted region having a substantially uniform concentration of Carbon selected to establish a voltage threshold of the transistor.

    Ersatz-Gate-Elektrode mit planaren Austrittsarbeits-Materialschichten

    公开(公告)号:DE112012003020T5

    公开(公告)日:2014-05-08

    申请号:DE112012003020

    申请日:2012-03-06

    Applicant: IBM

    Abstract: In einem Ersatz-Gate-Schema wird eine durchgehende Materialschicht auf einer Bodenfläche und einer Seitenwandfläche in einem Gate-Hohlraum abgeschieden. Ein vertikaler Abschnitt der durchgehenden Materialschicht wird entfernt, um eine Gate-Komponente auszubilden, deren vertikaler Abschnitt sich nicht bis zu einer Oberseite des Gate-Hohlraums erstreckt. Die Gate-Komponente kann als Gate-Dielektrikum oder als Austrittsarbeits-Materialabschnitt eingesetzt werden, um eine Gate-Struktur auszubilden, die die Leistungsfähigkeit eines Ersatz-Gate-Feldeffekttransistors verbessert.

    Self-aligned carbon electronics with embedded gate electrode

    公开(公告)号:GB2504434A

    公开(公告)日:2014-01-29

    申请号:GB201320100

    申请日:2012-05-18

    Applicant: IBM

    Abstract: A device and method for device fabrication includes forming (202) a buried gate electrode in a dielectric substrate and patterning (212) a stack comprising a high dielectric constant layer, a carbon-based semi-conductive layer and a protection layer over the buried gate electrode. An isolation dielectric layer formed over the stack is opened (216) to define recesses in regions adjacent to the stack. The recesses are etched (218) to form cavities and remove a portion of the high dielectric constant layer to expose the carbon-based semi- conductive layer on opposite sides of the buried gate electrode. A conductive material is deposited (224) in the cavities to form self-aligned source and drain regions.

    Transistor mit vertikal gestapelten Selbstausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhren

    公开(公告)号:DE102012221387A1

    公开(公告)日:2013-05-23

    申请号:DE102012221387

    申请日:2012-11-22

    Applicant: IBM

    Abstract: Eine Rippenstruktur mit einem vertikalen Stapel aus abwechselnd einer Materialschicht mit einem ersten isoelektrischen Punkt, die einen ersten isoelektrischen Punkt aufweist, und einer Materialschicht mit einem zweiten isoelektrischen Punkt, die einen zweiten isoelektrischen Punkt aufweist, der kleiner ist als der erste isoelektrische Punkt, wird gebildet. In einer Lösung mit einem pH-Wert zwischen dem ersten und dem zweiten isoelektrischen Punkt werden die Materialschichten mit einem ersten und einem zweiten isoelektrischen Punkt entgegengesetzt aufgeladen. Negative elektrische Ladungen werden von einem anionischen Tensid in der Lösung auf Kohlenstoff-Nanoröhren übertragen. Die elektrostatische Anziehung bewirkt, dass sich die Kohlenstoff-Nanoröhren selektiv an die Oberfläche der Materialschicht mit einem ersten isoelektrischen Punkt anlagern. Kohlenstoff-Nanoröhren lagern sich an die Materialschicht mit einem ersten isoelektrischen Punkt in Selbstausrichtung entlang horizontaler Längsrichtungen der Rippenstruktur an. Ein Transistor kann gebildet werden, der eine Mehrzahl vertikal ausgerichteter horizontaler Kohlenstoff-Nanoröhren als Kanal verwendet.

    Verfahren zum Ausbilden einer Halbleitereinheit und Halbleitereinheit

    公开(公告)号:DE112018001069B4

    公开(公告)日:2021-07-22

    申请号:DE112018001069

    申请日:2018-05-17

    Applicant: IBM

    Abstract: Verfahren (600) zum Ausbilden einer Halbleitereinheit, wobei das Verfahren aufweist:Ausbilden (602) einer Nanoröhre (102) über einer Fläche eines Substrats (104);Ausbilden (604) einer Isolationsschicht (200) über der Nanoröhre;Freilegen (606) von Endabschnitten der Nanoröhre;Ausbilden (608) einer Benetzungsschicht (300) auf den Endabschnitten der Nanoröhre;Ausbilden (610) eines Metalls (400) mit niedriger Austrittsarbeit auf der Benetzungsschicht über den Endabschnitten der Nanoröhre; undAusbilden einer Deckschicht (500) über dem Metall mit niedriger Austrittsarbeit,wobei die Benetzungsschicht Titan aufweist, das Metall mit niedriger Austrittsarbeit Scandium aufweist und die Deckschicht Gold aufweist.

    Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Transistor mit erweiterten Kontakten und Verfahren zur Herstellung

    公开(公告)号:DE112014005890B4

    公开(公告)日:2017-02-09

    申请号:DE112014005890

    申请日:2014-12-04

    Applicant: IBM

    Abstract: Halbleitereinheit (200), aufweisend: ein Substrat (100), welches sich entlang einer ersten Richtung, wodurch eine Länge definiert wird, und einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung erstreckt, wodurch eine Höhe definiert wird, wobei das Substrat (100) eine Dielektrikumsschicht (104) und mindestens einen Gate-Stapel (106) umfasst, der auf der Dielektrikumsschicht (104) ausgebildet ist; einen Source-Kontakt (115), der in Nachbarschaft zu einer ersten Seite des Gate-Stapels ausgebildet ist, und einen Drain-Kontakt (116), der in Nachbarschaft zu einer gegenüber liegenden zweiten Seite des Gate-Stapels (106) ausgebildet ist; eine funktionalisierte Dielektrikumsschicht (113), die auf der Dielektrikumsschicht (104) ausgebildet ist und zwischen dem Source-Kontakt (115) und dem Gate-Stapel (106) und zwischen dem Drain-Kontakt (116) und dem Gate-Stapel (106) angeordnet ist; und ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen (118), das auf dem Source-Kontakt (115) und dem Drain-Kontakt (116) ausgebildet ist, wobei das Kohlenstoff-Nanoröhrchen (118) einen ersten Abschnitt, welcher den Source-Kontakt (115) kontaktiert, um eine Source zu bilden, einen zweiten Abschnitt, welcher den Drain-Kontakt (116) kontaktiert, um einen Drain zu bilden, und einen dritten Abschnitt umfasst, welcher zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt angeordnet ist, um einen Gate-Kanal (120) zu definieren, der sich entlang der ersten Richtung erstreckt, wobei sich die Source und der Drain entlang der zweiten Richtung erstrecken und eine größere Länge aufweisen als eine Gate-Länge des Gate-Kanals (120), wobei wenigstens ein Abschnitt des Kohlenstoff-Nanoröhrchens (118) elektrostatisch an wenigstens einen Abschnitt der funktionalisierten Dielektrikumsschicht (113) gebunden ist, und ...

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