DE102007028602B4 - Field effect transistors including source / drain regions extending under pillars - Google Patents
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Abstract
Feldeffekttransistor aufweisend: ein Substrat (100); eine Säule (170), die sich von dem Substrat (100) weg erstreckt, wobei die Säule (170) eine an das Substrat (100) angrenzende Basis (152), ein von dem Substrat (100) beabstandetes oberes Ende (154) und eine Seitenwand (145), die sich zwischen der Basis (152) und dem oberen Ende (154) erstreckt, aufweist; ein isoliertes Gate (155, 160) auf der Seitenwand (145); eine erste Source/Drain-Region (175; 305) in dem Substrat (100) unter der Säule (170) und an das isolierte Gate (155, 160) angrenzend; und eine zweite Source/Drain-Region (180; 225; 280; 310), die im Vergleich zu der ersten Source/Drain-Region (175; 305) stark dotiert ist, in dem Substrat (100) unter der Säule (170) und beabstandet von dem isolierten Gate (155, 160).A field effect transistor comprising: a substrate (100); a column (170) extending away from the substrate (100), the column (170) having a base (152) adjacent the substrate (100), a top end (154) spaced from the substrate (100), and a side wall (145) extending between the base (152) and the top end (154); an insulated gate (155, 160) on the sidewall (145); a first source / drain region (175; 305) in the substrate (100) under the pillar (170) and adjacent to the insulated gate (155, 160); and a second source / drain region (180; 225; 280; 310) which is heavily doped compared to the first source / drain region (175; 305) in the substrate (100) under the pillar (170) and spaced from the insulated gate (155, 160).
Description
FACHGEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Diese Erfindung bezieht sich auf mikroelektronische Vorrichtungen und Herstellungsverfahren, und genauer auf -Feldeffektransistoren (FETs) einer integrierten Schaltung und Herstellungsverfahren dafür.This invention relates to microelectronic devices and manufacturing methods, and more particularly to field effect transistors (FETs) of an integrated circuit and manufacturing method thereof.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Feldeffekttransistoren (FETs) einer integrierten Schaltung, die oft als Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MISFETs), Isolierschicht-Feldeffekttransistoren oder einfach als MOS/MIS-Vorrichtungen bezeichnet werden, sind weit verbreitet in integrierten Logik-, Speicher-, Prozessor- oder Analogschaltungen und/oder anderen integrierten Schaltungen für Endkunden, kommerziellen und/oder anderen Anwendungen. Da die Integrationsdichte der Feldeffekttransistoren einer integrierten Schaltung weiter ansteigt, dürfte die Größe der aktiven Region und die Kanallänge davon weiter abnehmen. Mit der Reduktion der Kanallänge des Transistors könnte der Einfluss der Source/Drain-Region auf das elektrische Feld oder Potential in der Kanalregion beträchtlich werden, was sogenannte ”Kurzkanaleffekte” zur Folge hat. Darüber hinaus kann mit der Verkleinerung der aktiven Bereiche die Kanalbreite abnehmen, was auch die Schwellenspannung der Vorrichtung erhöhen kann und/oder zu anderen sogenannten ”Effekten geringer Weite” (engl. „narrow width effect”) führen kann.Field effect transistors (FETs) of an integrated circuit, often referred to as metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs), metal-insulator-semiconductor field effect transistors (MISFETs), insulated gate field effect transistors, or simply MOS / MIS devices, are widely used in integrated circuits Logic, memory, processor or analog circuits and / or other integrated circuits for consumer, commercial and / or other applications. As the integration density of the field effect transistors of an integrated circuit continues to increase, the size of the active region and the channel length thereof are expected to further decrease. With the reduction of the channel length of the transistor, the influence of the source / drain region on the electric field or potential in the channel region could become considerable, resulting in so-called "short channel effects". Moreover, as the active areas become smaller, the channel width may decrease, which may also increase the threshold voltage of the device and / or may lead to other so-called "narrow width effects".
Vertikale Säulentransistoren (engl. pillar transistors) wurden bei Versuchen, diese und/oder andere Effekte zu reduzieren, vorgeschlagen. In einem vertikalen Säulentransistor kann ein vertikaler Kanal in einer Säule vorgesehen sein, die sich von dem Substrat eines integrierten Schaltkreises erstreckt. Ein vertikaler Säulentransistor wird im US-Patent
Ein weiterer vertikaler Säulenfeldeffekttransistor ist im US-Patent
Unglücklicherweise können die wie oben beschriebenen vertikalen Säulentransistoren auch einen Gate-induzierten Drain-Leckstrom aufweisen (GIDL, Gate-Induced Drain Leakage), welcher auch die Leistung des vertikalen Säulentransistors reduzieren kann.Unfortunately, the vertical column transistors described above may also have a gate-induced drain leakage current (GIDL), which may also reduce the power of the vertical column transistor.
Aus der Druckschrift
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Feldeffekttransistoren gemäß der vorliegenden Erfindung weisen ein Substrat und eine Säule auf, die sich von dem Substrat weg erstreckt. Die Säule weist angrenzend an das Substrat eine Basis, ein von dem Substrat beabstandetes oberes Ende und eine Seitenwand auf, die sich zwischen der Basis und dem oberen Ende erstreckt. Ein isoliertes Gate ist auf der Seitenwand vorgesehen. Eine erste Source/Drain-Region ist in dem Substrat unterhalb der Säule und angrenzend an das isolierte Gate vorgesehen. Eine zweite Source/Drain-Region, die verglichen mit der ersten Source/Drain-Region stark dotiert ist, ist in dem Substrat unter der Säule und beabstandet von dem isolierten Gate vorgesehen.Field effect transistors according to the present invention comprise a substrate and a pillar extending away from the substrate. The pillar has a base adjacent the substrate, an upper end spaced from the substrate, and a sidewall extending between the base and the upper end. An insulated gate is provided on the sidewall. A first source / drain region is provided in the substrate below the pillar and adjacent to the insulated gate. A second source / drain region, which is heavily doped compared to the first source / drain region, is provided in the substrate under the pillar and spaced from the insulated gate.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Säule eine I-förmige Säule, die in einem Zwischenteil zwischen der Basis und dem oberen Ende verglichen mit dem an die Basis und das obere Ende angrenzenden Bereich schmaler ist, so dass die Seitenwand einen ausgesparten Zwischenteil zwischen der Basis und dem oberen Ende aufweist. Das isolierte Gate kann eine isolierende Schicht, die sich auf dem ausgesparten Teil erstreckt, sowie eine Gate-Elektrode auf der isolierenden Schicht, beabstandet von der Seitenwand aufweisen. Eine Grabenisolationsregion kann außerdem in dem Substrat außerhalb der Säule vorgesehen sein, wobei sich die erste und die zweite Source/Drain-Region in dem Substrat angrenzend an den Grabenisolationsbereich erstrecken.In some embodiments, the column is an I-shaped column that is narrower in an intermediate portion between the base and top compared to the portion adjacent the base and top, such that the side wall has a recessed intermediate portion between the base and the top having the upper end. The insulated gate may include an insulating layer extending on the recessed portion and a gate electrode on the insulating layer spaced from the sidewall. A trench isolation region may also be provided in the substrate outside the pillar, with the first and second source / drain regions extending in the substrate adjacent the trench isolation region.
Bei einigen Ausführungsformen erstreckt sich die zweite Source/Drain-Region weiter zu einer Mittelachse der Säule als die erste Source/Drain-Region. In anderen Ausführungsformen erstreckt sich die erste Source/Drain-Region weiter zu der Mittelachse der Säule als die zweite Source/Drain-Region. In weiteren Ausführungsformen ist außerdem eine dritte Source/Drain-Region vorgesehen in dem Substrat unter der Säule und beabstandet von der ersten Source/Drain-Region. Die dritte Source/Drain-Region ist verglichen mit der zweiten Source/Drain-Region schwach dotiert. Bei diesen Ausführungsformen kann sich die zweite Source/Drain-Region weiter zu der Mittelachse der Säule erstrecken als die erste und die dritte Source/Drain-Region.In some embodiments, the second source / drain region extends farther to a center axis of the pillar than the first source / drain region. In other embodiments, the first source / drain region extends farther to the central axis of the pillar than the second source / drain region. In further embodiments, a third source / drain region is also provided in the substrate under the pillar and spaced from the first source / drain region. The third source / drain region is lightly doped compared to the second source / drain region. In these embodiments, the second source / drain region may extend farther to the central axis of the pillar than the first and third source / drain regions.
Darüber hinaus können sich in einigen Ausführungsformen die erste und die zweite Source/Drain-Region unter dem ausgesparten Teil erstrecken. In anderen Ausführungsformen kann sich die erste Source/Drain-Region bis unter den ausgesparten Teil erstrecken und kann sich die zweite Source/Drain-Region nur teilweise unter dem ausgesparten Teil erstrecken. In noch anderen Ausführungsformen, in denen die erste, die zweite und die dritte Source/Drain-Region vorgesehen sind, kann sich die zweite Source/Drain-Region unter dem ausgesparten Teil erstrecken, und können sich die erste und die dritte Source/Drain-Region nur teilweise unter den ausgesparten Teil erstrecken.Moreover, in some embodiments, the first and second source / drain regions may extend below the recessed portion. In other embodiments, the first source / drain region may extend below the recessed portion and the second source / drain region may extend only partially below the recessed portion. In still other embodiments wherein the first, second, and third source / drain regions are provided, the second source / drain region may extend below the recessed part, and the first and third source / drain regions may extend. Region only partially extend under the recessed part.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann ein Seitenwandabstandshalter auf der Gate-Elektrode beabstandet von der isolierenden Schicht vorgesehen sein. Darüber hinaus kann sich die Grabenisolationsregion in dem Substrat von außerhalb der Säule zu dem Seitenwandabstandshalter erstrecken. Schließlich kann in jeder der obigen Ausführungsformen eine vierte Source/Drain-Region in der Säule angrenzend an das obere Ende vorgesehen sein.In each of the embodiments described above, a sidewall spacer may be provided on the gate electrode spaced from the insulating layer. In addition, the trench isolation region in the substrate may extend from outside the pillar to the sidewall spacer. Finally, in each of the above embodiments, a fourth source / drain region may be provided in the column adjacent the top.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Feldeffekttransistoren vorsehen, die eine I-förmige Säule vorsehen, aber müssen nicht die erste und die zweite Source/Drain-Region in dem Substrat unter der Säule aufweisen. Insbesondere können Feldeffekttransistoren gemäß diesen Ausführungsformen ein Substrat und eine I-förmige Säule enthalten, die sich von dem Substrat weg erstreckt. Die I-förmige Säule weist eine Basis angrenzend an das Substrat, ein oberes Ende beabstandet von dem Substrat und einen Zwischenteil zwischen der Basis und dem oberen Ende auf, der schmaler ist als die Basis und das obere Ende. Ein isoliertes Gate ist auf dem Zwischenteil vorgesehen. Eine Source/Drain-Region ist in dem Substrat angrenzend an die Basis vorgesehen.Other embodiments of the present invention may provide field effect transistors that provide an I-shaped pillar, but need not have the first and second source / drain regions in the substrate under the pillar. In particular, field effect transistors according to these embodiments may include a substrate and an I-shaped pillar extending away from the substrate. The I-shaped pillar has a base adjacent the substrate, an upper end spaced from the substrate, and an intermediate portion between the base and the upper end which is narrower than the base and the upper end. An insulated gate is provided on the intermediate part. A source / drain region is provided in the substrate adjacent the base.
In jeder dieser Ausführungsformen kann das isolierte Gate eine isolierende Schicht und eine Gateelektrode auf der isolierenden Schicht aufweisen, und/oder ein Grabenisolationsbereich kann in dem Substrat vorgesehen sein, wie schon beschrieben wurde. Darüber hinaus kann bei jeder dieser Ausführungsformen die Source/Drain-Region eine erste Source/Drain-Region, eine zweite Source/Drain-Region und/oder eine dritte Source/Drain-Region aufweisen, wie bereits beschrieben wurde. Ein Seitenwandabstandshalter und/oder eine vierte Source/Drain-Region kann außerdem vorgesehen sein, wie oben beschrieben wurde.In any of these embodiments, the insulated gate may include an insulating layer and a gate electrode on the insulating layer, and / or a trench isolation region may be provided in the substrate, as already described. Moreover, in any of these embodiments, the source / drain region may include a first source / drain region, a second source / drain region, and / or a third source / drain region, as previously described. A sidewall spacer and / or a fourth source / drain region may also be provided, as described above.
Feldeffekttransistoren können hergestellt werden gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch Ätzen einer Mehrzahl von voneinander beabstandeten Säulen in einem Substrate einer integrierten Schaltung. Die Säulen weisen eine Basis angrenzend an das Substrat, ein von dem Substrat beabstandetes oberes Ende sowie einen Zwischenteil zwischen der Basis und dem oberen Ende auf, der schmaler als die Basis und das obere Ende ist. Isolierte Gates werden auf den Zwischenteilen gebildet. Ionen werden in das Substrat zwischen die voneinander beabstandeten Säulen implantiert um Source/Drain-Regionen zu bilden. Tempern kann dann durchgeführt werden zum Diffundieren von zumindest einigen der implantierten Ionen unter die Säulen. Einige der Ionen können sich bereits vor dem Tempern unter den Säulen befinden.Field effect transistors may be fabricated according to various embodiments of the present invention by etching a plurality of spaced apart columns in an integrated circuit substrate. The pillars have a base adjacent the substrate, an upper end spaced from the substrate, and an intermediate portion between the base and the upper end which is narrower than the base and the upper end. Isolated gates will be on the Intermediate parts formed. Ions are implanted in the substrate between the spaced apart columns to form source / drain regions. Annealing may then be performed to diffuse at least some of the implanted ions under the columns. Some of the ions may already be under the columns prior to annealing.
In einigen Ausführungsformen sind die Source/Drain-Regionen erste Source/Drain-Regionen und die Verfahren können weiter das Ätzen des Substrats zwischen den voneinander beabstandeten Säulen zum Bilden einer Mehrzahl von voneinander beabstandeten Gräben sowie das Implantieren von Ionen in die Gräben zum Bilden von zweiten Source/Drain-Regionen, die stärker dotiert sind als die ersten Source/Drain-Regionen, in dem Substrat, unter den ersten Source/Drain-Regionen aufweisen. In einigen Ausführungsformen werden die Ionen in die Gräben unter einem schrägen Winkel relativ zu dem Substrat implantiert.In some embodiments, the source / drain regions are first source / drain regions, and the methods may further include etching the substrate between the spaced apart columns to form a plurality of spaced apart trenches, and implanting ions into the trenches to form second ones Source / drain regions that are more heavily doped than the first source / drain regions in the substrate, among the first source / drain regions. In some embodiments, the ions are implanted into the trenches at an oblique angle relative to the substrate.
In anderen Ausführungsformen werden Ionen in das Substrat zwischen die voneinander beabstandeten Säulen implantiert zum Bilden von Source/Drain-Regionen durch Durchführen einer ersten Ionenimplantation zum Implantieren von Ionen in das Substrat zwischen den voneinander beabstandeten Säulen zum Bilden von ersten Source/Drain-Regionen und durch Durchführen einer zweiten Ionenimplantation mit höherer Energie als die der ersten Ionenimplantation zum Implantieren von Ionen in das Substrat zwischen die voneinander beabstandeten Säulen und unter die ersten Source/Drain-Regionen zum Bilden von zweiten Source/Drain-Regionen. Die Reihenfolge dieser Ionenimplantationen kann auch umgekehrt sein. Darüber hinaus kann nach dem Durchführen dieser Ionenimplantationen das Substrat zwischen den voneinander beabstandeten Säulen geätzt werden zum Bilden einer Mehrzahl von voneinander beabstandeten Gräben.In other embodiments, ions are implanted into the substrate between the spaced apart columns to form source / drain regions by performing a first ion implantation for implanting ions into the substrate between the spaced apart columns to form first source / drain regions Performing a second ion implantation at higher energy than that of the first ion implantation to implant ions into the substrate between the spaced apart pillars and below the first source / drain regions to form second source / drain regions. The order of these ion implantations may also be reversed. Moreover, after performing these ion implantations, the substrate may be etched between the spaced apart pillars to form a plurality of spaced apart trenches.
In wiederum anderen Ausführungsformen werden Abstandshalter (engl. spacer) auf den isolierten Gates beabstandet von den Säulen gebildet, zwischen dem Implantieren von Ionen in das Substrat zwischen die voneinander beabstandeten Säulen zum Bilden von ersten Source/Drain-Regionen und dem Ätzen des Substrates zwischen den voneinander beabstandeten Säulen zum Bilden der voneinander beabstandeten Gräben.In yet other embodiments, spacers are formed on the insulated gates spaced from the pillars, between implanting ions into the substrate between the spaced apart pillars to form first source / drain regions, and etching the substrate between them spaced apart pillars for forming the spaced apart trenches.
In wiederum anderen Ausführungsformen wird Implantieren von Ionen in das Substrat zum Bilden von Source/Drain-Regionen durchgeführt durch Durchführen einer ersten Ionenimplantation zum Implantieren erster Ionen in das Substrat zwischen die voneinander beabstandeten Säulen und durch Durchführen einer zweiten Ionenimplantation mit höherer Energie und höherer Dichte als die erste Ionenimplantation zum Implantieren zweiter Ionen in das Substrat zwischen die voneinander beabstandeten Säulen, wobei die zweiten Ionen eine kürzere Difussionslänge besitzen als die ersten Ionen.In yet other embodiments, implanting ions into the substrate to form source / drain regions is performed by performing a first ion implantation to implant first ions into the substrate between the spaced apart columns and by performing a second ion implantation with higher energy and higher density than the first ion implantation for implanting second ions into the substrate between the spaced apart columns, the second ions having a shorter diffusion length than the first ions.
Tempern wird dann durchgeführt zum Bilden von zweiten Source/Drain-Regionen in dem Substrat unter den Säulen und davon beabstandet, ersten Source/Drain-Regionen, die verglichen mit den zweiten Source/Drain-Regionen leicht dotiert sind, zwischen den zweiten Source/Drain-Regionen und den Säulen, sowie dritten Source/Drain-Regionen, die verglichen mit den zweiten Source/Drain-Regionen leicht dotiert sind, unter den Säulen und beabstandet von den ersten Source/Drain-Regionen. Das Substrat kann dann geätzt werden zwischen den voneinander beabstandeten Säulen zum Bilden von voneinander beabstandeten Gräben. Eine isolierende Schicht kann in dem voneinander beabstandeten Gräben gebildet werden.Annealing is then performed to form second source / drain regions in the substrate under the pillars and spaced therefrom, first source / drain regions that are lightly doped compared to the second source / drain regions, between the second source / drain Regions and the pillars, as well as third source / drain regions, which are lightly doped compared to the second source / drain regions, under the pillars and spaced from the first source / drain regions. The substrate may then be etched between the spaced apart pillars to form spaced apart trenches. An insulating layer may be formed in the spaced apart trenches.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION
Die Erfindung wird nachstehend vollständiger beschrieben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt werden. Die Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt sein und sollte nicht so ausgelegt werden, als sei sie auf die beispielhafte Ausführungsformen beschränkt, welche hierin dargelegt sind. Vielmehr werden die offenbarten Ausführungsformen bereitgestellt, um die Offenbarung vollständig und komplett zu machen, und werden den Umfang der Erfindung den Fachleuten vollkommen vermitteln. In den Zeichnungen können die Größe und die relativen Größen der Schichten und Regionen aus Klarheitsgründen übertrieben sein. Darüber hinaus beinhaltet jede Ausführungsform, die hierin beschrieben und illustriert ist, ebenfalls ihre Ausführungsform mit einem komplementären Leitfähigkeitstyp. Gleiche Nummern beziehen sich durchwegs auf gleiche Elemente.The invention will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown. However, the invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the exemplary embodiments set forth herein. Rather, the disclosed embodiments are provided to make the disclosure complete and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the size and relative sizes of the layers and regions may be exaggerated for clarity. Moreover, each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary conductivity type embodiment. Same numbers refer to the same elements throughout.
Es soll verstanden werden, dass, wenn ein Element oder eine Schicht bezeichnet wird als ”auf”, ”verbunden mit” und/oder ”gekoppelt an” ein anderes Element oder Schicht, dann kann sie direkt auf, verbunden oder gekoppelt mit dem anderen Element oder Schicht sein oder aber es können dazwischen liegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn ein Element jedoch bezeichnet wird als ”direkt auf”, ”direkt verbunden mit” und/oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder Schicht, dann sind keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten vorhanden. Wie hierin benutzt kann der Ausdruck ”und/oder” eine beliebige oder alle Kombinationen eines oder mehrerer der verknüpften, aufgelisteten Elemente beinhalten.It should be understood that when an element or layer is referred to as being "on," "connected to," and / or "coupled to" another element or layer, then it may be directly connected, coupled, or coupled to the other element or layer, or intervening elements or layers may be present. However, if an element is referred to as being "directly on," "directly connected to," and / or "directly coupled to" another element or layer, then there are no intervening elements or layers. As used herein, the term "and / or" may include any or all combinations of one or more of the associated listed items.
Es soll verstanden werden, dass, obwohl die Ausdrücke erster, zweiter, dritter, etc. hierin benutzt werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte zu bezeichnen, diese Elemente, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Ausdrücke limitiert sein sollen. Diese Ausdrücke können benutzt werden, um ein Element, eine Komponente, Region, Schicht oder Abschnitt von einer anderen Region, Schicht und/oder Abschnitt zu unterscheiden. Zum Beispiel könnte ein erstes Element, Komponente, Region, Schicht und/oder Abschnitt, welche unten diskutiert werden als ein zweites Element, Komponente, Region, Schicht und/oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne die Lehre der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It should be understood that although the terms first, second, third, etc. may be used herein to refer to various elements, components, regions, layers and / or sections, these elements, regions, layers and / or sections are not should be limited by these expressions. These terms can be used to distinguish one element, component, region, layer, or section from another region, layer, and / or section. For example, a first element, component, region, layer, and / or section, discussed below, could be termed a second element, component, region, layer, and / or section, without departing from the teachings of the present invention.
Räumlich relative Ausdrücke wie z. B. „unter”, „unteres” (bzw. „untere oder „unterer), „über”, „oberes” (bzw. „obere” oder „oberer”) und desgleichen können hierin zur Erleichterung der Darstellung benutzt werden, um ein Element und/oder die Beziehung eines Merkmals zu einem anderen Element (anderen Elementen) und/oder Merkmal (Merkmalen) zu beschreiben, wie in den Figuren illustriert. Es soll verstanden werden, dass die räumlich relativen Ausdrücke dazu gedacht sind, verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung bei Benutzung oder im Betrieb zusätzlich zu den Ausrichtungen, welche in den Figuren beschrieben sind, zu umfassen. Wenn z. B. die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, würden Elemente, die als „unter” anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben worden sind, dann „über” den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert sein. Deshalb kann der beispielhafte Ausdruck „unter” sowohl eine Orientierung über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders orientiert sein (um 90° gedreht oder in anderen Orientierungen) und die räumlich relativen Beschreibungen, die hier benutzt werden, können entsprechend interpretiert werden.Spatially relative expressions such as "Lower," "lower," "above," "upper," and the like, may be used herein to facilitate illustration To describe element and / or the relationship of a feature to another element (s) and / or feature (s), as illustrated in the figures. It should be understood that the spatially relative terms are intended to encompass different orientations of the device in use or operation in addition to the orientations described in the figures. If z. For example, when the device in the figures is turned over, elements described as "below" other elements or features would then be oriented "above" the other elements or features. Therefore, the exemplary term "under" may include both an orientation above and below. The device may also be oriented differently (rotated 90 ° or in other orientations) and the spatially relative descriptions used herein interpreted accordingly.
Wie hierin benutzt, ist eine zweite Region unter einer ersten Region, wenn sie außerhalb der ersten Region ist, aber sich innerhalb einer Projektion der ersten Region erstreckt. Umgekehrt ausgedrückt ist eine zweite Region nicht unter einer ersten Region, wenn sie gänzlich außerhalb einer Projektion der ersten Region liegt. Deshalb ist z. B. eine Source/Drain-Region in dem Substrat unter einer Säule, die sich vom Substrat weg erstreckt, wenn die Source/Drain-Region sich innerhalb einer Projektion der Säule in das Substrat erstreckt. Die Source/Drain-Region kann vollständig innerhalb der Projektion der Säule enthalten sein, kann sich aber auch außerhalb der Projektion erstrecken und kann sich auch in die Säule selbst erstrecken. Umgekehrt ausgedrückt, eine Source/Drain-Region wird nicht als unter einer Säule angesehen, wenn sie vollständig transversal von der Projektion der Säule in das Substrat versetzt ist. Darüber hinaus zeigt der Ausdruck „unter” eine Beziehung einer Schicht oder Region mit einer anderen Schicht oder Region relativ zu dem Substrat an, wie in den Figuren illustriert.As used herein, a second region is below a first region when it is outside the first region but extends within a projection of the first region. Conversely, a second region is not below a first region if it is entirely outside a projection of the first region. Therefore, z. For example, a source / drain region in the substrate under a pillar extending away from the substrate when the source / drain region extends within a projection of the pillar into the substrate. The source / drain region may be contained entirely within the projection of the column, but may also extend outside the projection and may also extend into the column itself. Conversely, a source / drain region is not considered to be under a column if it is completely transversely offset from the projection of the column into the substrate. Moreover, the term "below" indicates a relationship of one layer or region to another layer or region relative to the substrate as illustrated in the figures.
Die hierin benutzte Terminologie ist nur zu dem Zwecke, bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben, und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin benutzt, sind die einzelnen Ausdrücke „ein” (bzw. „eine”) und „der” (bzw. „die” oder „das”) so gedacht, dass sie auch die Pluralformen beinhalten, außer wenn der Kontext klar etwas anderes angibt. Es soll ferner verstanden werden, dass die Ausdrücke „umfasst”, „umfassend”, „schließt ein” oder „einschließend”, wenn sie in dieser Spezifikation benutzt werden, die Anwesenheit von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht die Präsenz oder das Hinzufügen eines oder mehrerer Merkmale, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. As used herein, the individual terms "a" and "the" are meant to include plurals, unless the context clearly dictates otherwise indicates. It should also be understood that the terms "comprising," "comprising," "includes," or "including," when used in this specification, includes the presence of indicated features, integers, steps, operations, elements, and / or components, but does not preclude the presence or addition of one or more features, integers, steps, operations, elements, components, and / or groups thereof.
Beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung werden hierin beschrieben mit Bezug auf Schnittzeichnungen, die schematische Illustrationen von idealisierten Ausführungsformen (und Zwischenstrukturen) der Erfindung sind. Als solche können Variationen von den Formen der Illustrationen als Ergebnis z. B. von Herstellungstechniken und/oder Toleranzen erwartet werden. Deshalb sind die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung nicht dahin auszulegen, dass sie limitiert auf bestimmte Formen von hierin illustrierten Regionen sind, außer wenn es hierin ausdrücklich so definiert ist, sondern sie sollen Abweichungen von Formen, die z. B. von der Herstellung resultieren, beinhalten. Zum Beispiel wird eine implantierte Region, welche als ein Rechteck dargestellt ist, typischerweise eher abgerundete oder gekrümmte Merkmale haben und/oder einen Gradienten der Implantationskonzentration an seinen Ecken aufweisen, als dass sie einen binären Wechsel von implantierter zur nicht implantierter Region aufweisen wird. Gleichermaßen kann eine vergrabene Region, welche durch Implantationen gebildet wurde, in einer Implantation in der Region zwischen der vergrabenen Region und der Oberfläche resultieren, durch welche die Implantation stattfand. Deshalb sind die Regionen, welche in den Figuren illustriert sind, ihrer Natur nach schematisch und ihre Formen sind nicht dazu gedacht die tatsächliche Form einer Region oder einer Vorrichtung zu beschreiben und sind nicht dazu gedacht den Bereich der Erfindung zu limitieren, außer es ist hierin ausdrücklich so definiert. Exemplary embodiments of this invention are described herein with reference to sectional drawings which are schematic illustrations of idealized embodiments (and intermediate structures) of the invention. As such, variations of the forms of illustrations as a result of e.g. B. of manufacturing techniques and / or tolerances can be expected. Therefore, the disclosed example embodiments of the invention should not be construed as limited to particular forms of regions illustrated herein unless expressly so defined herein, but are intended to include deviations from shapes that are described, for example, in the art. B. resulting from the production include. For example, an implanted region, shown as a rectangle, will typically have more rounded or curved features and / or have a gradient of implant concentration at its corners than will have a binary change from implanted to unimplanted region. Similarly, a buried region formed by implantation may result in implantation in the region between the buried region and the surface through which the implantation occurred. Therefore, the regions illustrated in the figures are schematic in nature and their shapes are not intended to describe the actual shape of a region or device and are not intended to limit the scope of the invention except as expressly stated herein so defined.
Außer es ist anders definiert, haben alle Ausdrücke (inklusive technischer und wissenschaftlicher Ausdrücke), welche hierin benutzt werden, dieselbe Bedeutung wie sie von einem Fachmann verstanden werden, der in dem Fachgebiet der Erfindung tätig ist. Es soll weiter verstanden werden, dass solche Ausdrücke, wie sie in gewöhnlich benutzten Wörterbüchern verwendet werden, so interpretiert werden sollen, als hätten sie eine Bedeutung, die konsistent mit der Bedeutung in dem Kontext der relevanten Technik ist und der vorliegenden Offenbarung und sie sollten nicht in einem idealisierten oder überformalen Sinn interpretiert werden, außer es ist hierin ausdrücklich so definiert.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. It should be further understood that such terms as used in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and the present disclosure and they should not are interpreted in an idealized or oversimplified sense unless expressly so defined herein.
Immer noch Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Immer noch Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Dann, wie in
Eine Temperung kann dann durchgeführt werden, um die endgültige Source/Drain-Struktur, welche in
Zweite Source/Drain-Regionen
Bezug nehmend auf
Schließlich Bezug nehmend
Dementsprechend illustriert
Wie auch in
Besonders Bezug nehmend auf
Bezug nehmend auf
Wie in
Bezug nehmend auf
Schließlich sind
Dann wird, wie in
Bezug nehmend auf
Darüber hinaus können sich die zweiten Source/Drain-Regionen
Wie hierin beschrieben, können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erste und zweite Source/Drain-Regionen in dem Substrat vorsehen, die sich unter den Säulen erstrecken. Diese erweiterten (N+)- und (N–)-Source/Drain-Regionen können verglichen mit konventionellen vertikalen Feldeffekttransistoren gateinduzierten Drain-Leckstrom verringern, wobei eine oder beide der Source/Drain-Regionen außerhalb der Säule sind und sich nicht unter der Säule erstrecken.As described herein, some embodiments of the present invention may provide first and second source / drain regions in the substrate that extend beneath the columns. These extended (N +) and (N-) source / drain regions may reduce gate-induced drain leakage current compared to conventional vertical field-effect transistors, with one or both of the source / drain regions being out of the column and not extending below the column ,
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