DE102004049452A1 - Microelectronic semiconductor component has at least one electrode comprising a carbon containing layer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein mikroelektronisches Halbleiterbauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines mikroelektronischen Halbleiterbauelements.The The invention relates to a microelectronic semiconductor device and a method of manufacturing a microelectronic semiconductor device.
Die herkömmliche Silizium-Mikroelektronik wird bei weiter voranschreitender Verkleinerung an ihre Grenzen stoßen. Insbesondere die Entwicklung zunehmend kleinerer und dichter angeordneter Transistoren von mittlerweile mehreren hundert Millionen Transistoren pro Chip wird in den nächsten zehn Jahren prinzipiellen physikalischen Problemen und Begrenzungen ausgesetzt sein. Wenn Strukturabmessungen von ungefähr 80 nm unterschritten werden, werden die Bauelemente durch Quanteneffekte störend beeinflusst und unterhalb von Dimensionen von etwa 30 nm dominiert. Auch führt die zunehmende Integrationsdichte der Bauelemente auf einem Chip zu einem dramatischen Anstieg der Abwärme.The conventional Silicon microelectronics will continue to shrink in size reach their limits. In particular, the development of increasingly smaller and denser arranged Transistors of several hundred million transistors per chip will be in the next ten years of fundamental physical problems and limitations be exposed. When structural dimensions of about 80 nm fall below the components by quantum effects disturbing influenced and dominated below dimensions of about 30 nm. Also leads the increasing integration density of the components on a chip to a dramatic increase in waste heat.
Weiterhin müssen die Source/Drainbereiche von Transistoren möglichst über "ohmsche" Kontakte, d.h. mittels eines ohmschen Leiters, elektrisch kontaktiert werden. Der spezifische Kontaktwiderstand eines Metall/Halbleiter Kontaktes ist für niedrige Dotierungen proportional zu exp(gΦB/kt) -thermisch aktiviert- und für hoch dotierte Siliziumkontakte, so genannte Tunnelkontakte, proportional zum spezifischen Widerstand des Metalls und proportional zu exp(qΦB/ND 1/2), wobei ΦB für die Barrierenhöhe und ND für die Dotierkonzentration steht. Um niedrige Kontaktwiderstände zu erhalten, strebt man folglich hohe Dotierkonzentrationen und/oder niedrige Barrieren an. Besondere Schwierigkeiten treten hierbei beispielsweise bei DRAM-Zellen auf, bei denen ein komplizierter Anschluss, ein so genannter Strap, benötigt wird [1, 2, 3].Furthermore, the source / drain regions of transistors must, if possible, be electrically contacted via "ohmic" contacts, ie by means of an ohmic conductor. The specific contact resistance of a metal / semiconductor contact is for low dopants proportional to exp (gΦ B / kt) -thermically activated- and for highly doped silicon contacts, so-called tunnel contacts, proportional to the resistivity of the metal and proportional to exp (qΦ B / N D 1/2 ), where Φ B stands for the barrier height and N D stands for the doping concentration. Consequently, in order to obtain low contact resistances, one strives for high doping concentrations and / or low barriers. Particular difficulties occur, for example, in DRAM cells, in which a complicated connection, a so-called strap, is required [1, 2, 3].
Ein anderer Gesichtspunkt ist, dass sich, um Anforderungen der "International Technology Roadmap for Semiconductors" (ITRS) zu erfüllen, verschiedene Device-Architekturen anbieten, zu denen beispielsweise so genannte Fully Depleted Silicon-On-Insulator (FD SOI) Devices, oder Double Gate Devices in verschiedenen Ausführungsformen gehören, wobei gewünscht ist, dass die Einstellung der Einsatzspannung über das Gatematerial und nicht über die Kanaldotierung durchgeführt wird und ferner ein niedriger Kontaktwiderstand der Source/Drainbereiche benötigt wird.One another point is that, in order to meet requirements of "International Technology Roadmap for Semiconductors "(ITRS) to fulfill, offer various device architectures, such as this Fully Depleted Silicon-On-Insulator (FD SOI) devices, or Double gate devices in various embodiments include, wherein required is that the setting of the threshold voltage on the gate material and not on the Channel doping carried out and, further, a low contact resistance of the source / drain regions needed becomes.
Um den gewünschten niedrigen Kontaktwiderstand zu erzielen, versucht man Metallelektroden bzw. Silizide zu integrieren. Metallelektroden sind im Frontend-Bereich jedoch generell mit einer Kontaminationsproblematik verbunden, d.h. bergen die Gefahr der Kontamination der Source/Drainbereiche durch Metallatome der Metallelektroden, und erschweren somit die Prozessierbarkeit und die CMOS Kompatibilität des Herstellungsprozesses. Bei der Ausbildung von Siliziden, d.h. der Silizidierung, wiederum wird Silizium aufgebraucht, was insbesondere bei sehr dünnen Schichten, so genannten "ultra shallow junctions", zu stark ansteigenden Widerständen führen kann. Weitere Nachteile sind z.B. die hohe Löslichkeit von Dotierstoffen im Silizium, z.B. Bor in Titansilizid (TiSi) die so genannte Segregation, oder die Diffusion von Kobalt in Silizium. Ferner führt der Stress, welcher durch die Silizidbildung verursacht wird, zur so genannten Degradation von p- und n-Transistoren.Around the wished To achieve low contact resistance, one tries metal electrodes or to integrate silicides. Metal electrodes are in the frontend area however, generally associated with a contamination problem, i. carry the risk of contamination of the source / drain areas Metal atoms of the metal electrodes, and thus complicate the processability and the CMOS compatibility of the manufacturing process. In the formation of silicides, i. silicidation, in turn, silicon is used up, which in particular at very thin Layers, so-called "ultra shallow junctions ", too much increasing resistance to lead can. Further disadvantages are e.g. the high solubility of dopants in silicon, e.g. Boron in titanium silicide (TiSi) the so-called segregation, or the diffusion of cobalt in silicon. Furthermore, leads the Stress caused by silicide formation, so to speak mentioned degradation of p- and n-transistors.
In der ITRS werden beispielsweise materialspezifische Grenzwerte für Polysilizium von etwa 1 × 10–7 ☐cm angegeben, wobei von einer Dotierung von 1020 cm–3 und einer Barrierenhöhe von 0,5 × der Siliziumbandlücke, was etwa 0,55 eV entspricht, ausgegangen wird. Für Silizide sollte bis zu 1 × 10–8 Ωcm2 erreicht werden. Für beide Anforderungen sind jedoch noch keine etablierten Prozesse bekannt.In the ITRS, for example, material-specific limit values for polysilicon of about 1 × 10 -7 □ cm are specified, starting from a doping of 10 20 cm -3 and a barrier height of 0.5 × the silicon band gap, which corresponds to about 0.55 eV becomes. For silicides, up to 1 × 10 -8 Ωcm 2 should be achieved. For both requirements, however, no established processes are known.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel, in welchem niedrige Kontaktwiderstände erwünscht sind, ist das Kontaktieren der Elektrode einer Speicherzelle, zum Beispiel einer so genannten Trench Cell, mit ihrem Auswahltransistor. Um niedrige Kontaktwiderstände zu gewährleisten, verwendet man derzeit hoch dotiertes Polysilizium. Die dazu benötigten Abscheideprozesse sind als Mehrstufenprozesse jedoch aufwendig und erfordern die Verwendung von Hilfsschichten wie eine Siliziumnitridschicht, um so genanntes Spiking und Versetzungen zu vermeiden. Der spezifische Widerstand von hoch dotiertem Polysilizium sowie die Kontaktwiderstände sind jedoch weiterhin relativ hoch. Insbesondere entsteht durch die Nitridschicht bei der Nitridierung ein weiterer serieller hochohmiger Widerstand. Die Kontaktierung des Trenchkondensators an den Bitauslesetransistor oder Auswahltransistor, welche Kontaktierung bei der Ausbildung der Trench Cell benötigt wird, ist ferner der Hauptgrund für Ausfälle der Speicherzelle durch so genannte Bitfehlerausfälle.One another application example in which low contact resistances are desired, is contacting the electrode of a memory cell, for example a so-called Trench Cell, with its select transistor. Around low contact resistance to ensure, Currently, highly doped polysilicon is used. The required deposition processes However, as multi-stage processes are complex and require the use of auxiliary layers such as a silicon nitride layer, so-called Avoid spiking and dislocations. The specific resistance of highly doped polysilicon as well as the contact resistances but still relatively high. In particular, arises through the nitride layer in the nitridation another serial high-impedance resistor. The contacting of the trench capacitor to the bit readout transistor or selection transistor, which contact during training The Trench Cell needed is also the main reason for failures of the memory cell through so-called bit error failures.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein mikroelektronisches Halbleiterbauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines mikroelektronischen Halbleiterbauelements zu schaffen, welche zumindest ein Teil der Probleme des Standes der Technik umgehen, wobei das mikroelektronische Halbleiterbauelement insbesondere Elektroden aufweist, welche einen geringen Kontaktwiderstand zu Silizium aufweisen.Of the The invention is based on the problem of a microelectronic semiconductor component and a method of manufacturing a microelectronic semiconductor device to create, which is at least part of the problems of the state circumvent the art, wherein the microelectronic semiconductor device In particular, it has electrodes which have a low contact resistance to silicon.
Das Problem wird durch das mikroelektronische Halbleiterbauelement und das Verfahren zum Herstellen eines mikroelektronischen Halbleiterbauelements mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.The Problem is caused by the microelectronic semiconductor device and the method of manufacturing a microelectronic semiconductor device solved with the features according to the independent claims.
Ein mikroelektronisches Halbleiterbauelement weist zumindest eine Elektrode auf und die zumindest eine Elektroden ist aus einer im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Schicht ausgebildet.One microelectronic semiconductor device has at least one electrode on and the at least one electrode is essentially one formed of carbon existing layer.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines mikroelektronischen Halbleiterbauelements mit zumindest einer Elektrode wird die zumindest eine Elektrode aus einer Kohlenstoffschicht ausgebildet, welche im wesentlichen aus Kohlenstoff besteht.at a method of manufacturing a microelectronic semiconductor device with at least one electrode, the at least one electrode formed of a carbon layer, which substantially made of carbon.
In dieser Anmeldung werden unter Elektroden elektrisch leitende Teile (meist aus Metall), die den Ladungsaustausch zwischen zwei Medien ermöglichen oder ein elektrisches Feld erzeugen, verstanden. Die positive Elektrode wird Anode, die negative Elektrode Kathode genannt. Technische Anwendungen für Elektroden findet man z.B. bei Elektrolysen, bei galvanischen Prozessen wie dem Eloxal-Verfahren, im Korrosionsschutz als Schutzelektrode oder bei Elektronenstrahlröhren als Glühkathode. In der Medizin werden Elektroden zur Ableitung von Aktionspotentialen, hervorgerufen durch elektrische Vorgänge im Körper (Elektrodiagnostik), und zur Reizstromtherapie eingesetzt. Insbesondere weist beispielsweise ein Transistor eine Gateelektrode, eine erste Source/Drainelektrode und eine zweite Source/Drainelektrode auf.In This application is under electrodes electrically conductive parts (usually metal), which allows the exchange of charge between two media enable or generate an electric field, understood. The positive electrode is called anode, the negative electrode cathode. Technical applications for electrodes can be found e.g. in electrolysis, in galvanic processes such as the anodizing process, in corrosion protection as a protective electrode or in the case of cathode ray tubes as a hot cathode. In medicine, electrodes are used to derive action potentials, caused by electrical processes in the body (electrodiagnosis), and used for the stimulation current therapy. In particular, for example, points a transistor has a gate electrode, a first source / drain electrode and a second source / drain electrode.
Anschaulich kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass anstelle von metallischen Elektroden Elektroden verwendet werden, welche aus einer Schicht ausgebildet sind, die im wesentlichen aus Kohlenstoff ausgebildet ist. Durch das Verwenden einer Kohlenstoffschicht lässt sich für eine Vielzahl von Materialien der Kontaktwiderstand der Kontaktierungen reduzieren. Insbesondere ist der Kontaktwiderstand zwischen Kohlenstoff und Silizium geringer als zwischen Silizium und üblichen in der Halbleitertechnik verwendeten Metallen. Anders ausgedrückt ist die Barrierenhöhe ΦB (Schottky-Barriere) mit etwa 0,501 V geringer als die aller üblichen Silizide, bei denen die Barrierenhöhe ΦB zwischen 0,53 V für Hafniumsilizid und 0,93 V für Iridiumsilizid liegt.Illustratively, an aspect of the invention can be seen in that electrodes are used instead of metallic electrodes, which are formed from a layer which is formed substantially from carbon. By using a carbon layer, the contact resistance of the contacts can be reduced for a large number of materials. In particular, the contact resistance between carbon and silicon is less than that between silicon and conventional metals used in semiconductor technology. In other words, the barrier height Φ B (Schottky barrier) is about 0.501 V lower than that of all conventional silicides where the barrier height Φ B is between 0.53 V for hafnium silicide and 0.93 V for iridium silicide.
Vorteilhaft an Kohlenstoffschichten ist ferner die sehr gute Prozessierbarkeit von Kohlenstoff und die Möglichkeit der Ausbildung in einfachen Prozessen. Der Prozess der Ausbildung der Kohlenstoffschicht ist beispielsweise auch mit herkömmlichen CMOS Prozessen kompatibel. Es können auch ganze Metallisierungssysteme, deren Leiterbahnen im wesentlichen Kohlenstoff aufweisen, ausgebildet werden.Advantageous On carbon layers is also the very good processability of carbon and the possibility training in simple processes. The process of education the carbon layer is also conventional, for example CMOS processes compatible. It can also whole metallization systems whose interconnects essentially Have carbon, are formed.
Kohlenstoffschichten können hierbei so ausgebildet sein, dass sie einen spezifischen Widerstand aufweisen, welcher vergleichbar mit dem von Metallen ist. Insbesondere kann durch Verwendung von Kohlenstoff als Material der Elektroden erreicht werden, dass bei kleinen Strukturbreiten, d.h. Strukturbreiten von weniger als 100 nm, die Elektronenstreuprozesse in den Elektroden reduziert werden, wodurch es nicht zu dem Anstieg des spezifischen Widerstandes kommt, wie er bei Metallen zu beobachten ist, für welche bei Strukturbreiten von weniger als 100 nm der spezifische Widerstand, welcher für makroskopische Systeme gegeben ist, nicht erreichbar ist.Carbon layers can in this case be designed so that they have a specific resistance which is comparable to that of metals. Especially can be achieved by using carbon as the material of the electrodes be achieved that at small feature sizes, i. linewidths less than 100 nm, the electron scattering processes in the electrodes be reduced, which does not increase the specific Resistance comes, as it is observed in metals, for which at structural widths of less than 100 nm, the resistivity which for given macroscopic systems is unreachable.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Elektroden, welche aus Kohlenstoffschichten ausgebildet sind, ist, dass der Kohlenstoff gleichzeitig als Diffusionsbarriere wirkt, bzw. selber kaum in Silizium hinein diffundiert. Somit sind spezielle Diffusionsbarrieren nicht nötig. Auch so genannte Haftvermittlungsschichten sind bei Kohlenstoffschichten nicht nötig, da Kohlenstoff, im Gegensatz zu beispielsweise Kupfer, gut auf Silizium haftet. Auch ist die chemische Stabilität der Kohlenstoffschicht hoch, z.B. reagiert sie nicht mit Aluminium, Wolfram und/oder Kupfer. Neben der chemischen Stabilität ist auch die thermische Stabilität besser als bei Metallen. So übersteht die Kohlenstoffschicht beispielsweise Temperaturen von mehr als 2000°Celsius bei Kristallisationsschritten, welche beim Ausbilden von so genannten high-k Materialien durchgeführt werden, oder bei Dotierprofil-Definitionen.One Another advantage of using electrodes made of carbon layers are formed, that the carbon at the same time as a diffusion barrier acts, or diffuses itself hardly into silicon. Thus are special diffusion barriers not necessary. Also so-called adhesion mediation layers are not necessary with carbon layers, because carbon, in contrast for example, copper, adheres well to silicon. Also is the chemical stability the carbon layer high, e.g. she does not react with aluminum, tungsten and / or copper. In addition to the chemical stability and the thermal stability is better as with metals. Survive so the carbon layer, for example, temperatures of more than 2000 ° C at crystallization steps, which in the formation of so-called high-k materials performed or doping profile definitions.
Die Zeitdauer für die Abscheidung einer Schicht aus Kohlenstoff ist relativ kurz. Ferner ist auch ein paralleler so genannter Batch-Prozess mit guter Reproduzierbarkeit möglich. Auch weist die Kohlenstoffschicht eine geringe Rauhigkeit von 2 nm ± 0,3 nm mit einer durchschnittlichen Korngröße 1 nm bis 2 nm auf. Ein weiterer Vorteil von Kohlenstoffschichten ist ferner, dass es bei deren Ausbildung zu keinen Spiking/Versetzungen kommt, sondern sich glatte Übergangsschichten ausbilden.The time for the deposition of a layer of carbon is relatively short. There is also a pa parallel so-called batch process with good reproducibility possible. Also, the carbon layer has a low roughness of 2 nm ± 0.3 nm with an average grain size of 1 nm to 2 nm. A further advantage of carbon layers is that, when they are formed, spiking / dislocations do not occur, but smooth transition layers are formed.
Eine abgeschiedene Kohlenstoffschicht lässt sich auch auf einfache Weise strukturieren, um eine Elektrode des mikroelektronischen Halbleiterbauelements auszubilden. Dies ist beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Hartmaske und/oder einer Lackmaske mittels eines Wasserstoff- und/oder Sauerstoffplasmas und/oder Luftplasmas möglich.A deposited carbon layer can also be easily Structure to an electrode of the microelectronic semiconductor device train. This is for example with the aid of a hard mask and / or a resist mask by means of a hydrogen and / or oxygen plasma and / or Air plasma possible.
Ein weiterer Vorteil ist das gute Füllverhalten einer Kohlenstoffschicht in ausgebildete Strukturen, d.h. mit dem erfindungsgemäßen Abscheideverfahren ist es möglich Strukturen mit einem Aspektverhältnis, d.h. einem Verhältnis von Höhe zu Breite der zu füllenden Struktur, von mehr als 400 zu füllen.One Another advantage is the good filling behavior a carbon layer into formed structures, i. with the Inventive deposition process Is it possible Structures with an aspect ratio, i.e. a relationship of height to width of the to be filled Structure, from more than 400 to fill.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung, die im Zusammenhang mit einem der unabhängigen Ansprüche beschrieben sind, sind sinngemäß in wechselseitiger Weise auch als Ausgestaltungen des jeweils anderen unabhängigen Anspruchs zu verstehen.preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims. The Further embodiments of the invention, in connection with one of the independent ones claims are mutatis mutandis in mutual Way as embodiments of each other independent claim to understand.
In einer Weiterbildung ist das mikroelektronische Halbleiterbauelement als Feldeffekttransistor und sind drei Elektroden als Gateelektrode, als erste Source/Drainelektrode bzw. zweite Source/Drainelektrode ausgebildet. Vorzugsweise sind die erste Source/Drainelektrode und die zweite Source/Drainelektrode aus jeweils einer im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehender Kohlenstoffschicht ausgebildet. Besonders bevorzugt ist jede der drei Elektroden aus einer im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Kohlenstoffschicht ausgebildet. Allgemein können alle Elektroden eines mikroelektronischen Halbleiterbauelements aus einer im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Kohlensstoffschicht ausgebildet sein.In a development is the microelectronic semiconductor device as field effect transistor and are three electrodes as a gate electrode, formed as a first source / drain electrode and second source / drain electrode. Preferably, the first source / drain electrode and the second Source / drain electrode each of a substantially carbon existing carbon layer formed. Particularly preferred each of the three electrodes consists of a substantially carbon existing carbon layer formed. In general, everyone can Electrodes of a microelectronic semiconductor component of a consisting essentially of carbon carbon layer be educated.
Insbesondere das Verwenden einer Gateelektrode aus einer Kohlenstoffschicht ist vorteilhaft, da Kohlenstoff ein so genanntes Midgap-Material ist, wodurch es besonders effektiv möglich ist, das Einstellen der Einsatzspannung eines Feldeffekttransistors über das Gatematerial, d.h. die Kohlenstoffschicht, vorzunehmen. Die Einsatzspannung muss folglich nicht wie im Stand der Technik bei herkömmlichen Feldeffekttransistoren über die Kanaldotierung eingestellt werden. Beim Verwenden von Source/Drainelektroden, welche aus einer Kohlenstoffschicht ausgebildet sind, ergibt sich für die Kontaktierung der Source/Drainelektroden ein sehr geringer Kontaktwiderstand.Especially is the use of a gate electrode made of a carbon layer advantageous because carbon is a so-called midgap material, making it particularly effective is the setting of the threshold voltage of a field effect transistor over the Gate material, i. the carbon layer to make. The threshold voltage Consequently, it does not have to be conventional, as in the prior art Field effect transistors over the channel doping can be set. When using source / drain electrodes, which are formed of a carbon layer results for the Contacting of the source / drain electrodes a very low contact resistance.
Die Kohlenstoffschicht kann eine polykristalline Kohlenstoffschicht sein.The Carbon layer may be a polycrystalline carbon layer be.
Unter einer polykristallinen Kohlenstoffschicht wird in der Anmeldung eine Schicht verstanden, welche in Teilbereichen jeweils eine graphitähnliche Struktur, d.h. eine überwiegende sp2 Modifikation, aufweist. Es ist jedoch keine großflächige hexagonale Struktur ausgebildet. Die einzelnen Teilbereiche mit graphitähnlicher Struktur haben eine Größe, welche zu der Korngröße der polykristallinen Kohlenstoffschicht korrespondiert und etwa 1 nm bis 2 nm beträgt. Anschaulich sind die einzelnen Teilbereiche mit hexagonaler Graphitstruktur immer wieder durch Bereiche unterbrochen, in denen keine regelmäßige Graphitstruktur vorhanden ist oder in denen die hexagonalen Graphitstrukturen zumindest eine andere Ausrichtung aufweisen.Under a polycrystalline carbon layer is in the application a layer understood, which in some areas each a graphite-like Structure, i. a predominant one sp2 modification. However, it is not a large area hexagonal Structure formed. The individual sections with graphite-like structure have a size, which to the grain size of the polycrystalline Carbon layer corresponds and is about 1 nm to 2 nm. clear are the individual sections with hexagonal graphite structure always again interrupted by areas where no regular graphite structure is present or in which the hexagonal graphitic structures at least have a different orientation.
Anschaulich kann man die einzelnen Teilbereiche mit einer regelmäßigen Graphitstruktur als "kristalline" Bereiche auffassen. Somit weist der polykristalline Kohlenstoff eine Vielzahl von "kristallinen" Bereichen auf. Aus diesem Grunde wurde im Rahmen dieser Anmeldung der Begriff "polykristalliner Kohlenstoff" für das Material gewählt. Die einzelnen kristallinen Bereiche, d.h. die Graphitstrukturen, weisen im Allgemeinen eine Vorzugsrichtung auf, d.h. es bilden sich schichtähnliche Strukturen aus dem polykristallinen Kohlenstoff.clear you can see the individual sections with a regular graphite structure as "crystalline" areas. Thus, the polycrystalline carbon has a plurality of "crystalline" regions. Out For this reason, the term "polycrystalline Carbon "for the material selected. The individual crystalline regions, i. the graphite structures, generally have a preferred direction, i. it form layer-like Structures of the polycrystalline carbon.
Vorzugsweise weist die Kohlenstoffschicht einen spezifischen Widerstand zwischen 1 μΩcm und 100 μΩcm und besonders bevorzugt einen spezifischen Widerstand zwischen 1 μΩcm und 5 μΩcm auf.Preferably the carbon layer has a resistivity between 1 μΩcm and 100 μΩcm and especially prefers a resistivity between 1 μΩcm and 5 μΩcm.
Kohlenstoffschichten mit solchen spezifischen Widerständen, welche vergleichbar mit spezifischen Widerständen von Metallen sind, sind besonders geeignet, um in mikroelektronischen Halbleiterbauelementen verwendet zu werden. Insbesondere bei der Verwendung der Kohlenstoffschicht bei kleinen Strukturgrößen ist der Widerstand der Kohlenstoffschicht sogar geringer als der einer metallischen Leiterbahn, weil es bei dieser, wie bereits erwähnt, bei Strukturengrößen von weniger als 100 nm zu Elektronenstreuprozessen kommt. Insbesondere ist auch der Kontaktwiderstand zu Silizium verringert. Durch den geringen Widerstand können die RC-Schaltzeiten von elektrischen Schaltkreisen verringert werden, in welchen mikroelektronische Halbleiterelemente mit aus Kohlenstoffschichten ausgebildete Elektroden verwendet werden. Die geringen spezifischen Widerstände lassen sich mit Kohlenstoffschichten erzielen, welche mittels üblicher Dotierstoffe, wie Bor, Phosphor oder Arsen, dotiert sind. Auch eine Interkalation mittels Metallhalogeniden, wie beispielsweise Arsenfluorid (AsF5) oder Antimonfluorid (SbF5), ist möglich. Bei der Interkalierung mit AsF5 ist beispielsweise ein spezifischer elektrischer Widerstand von bis zu 1,1 μΩcm erzielbar.Carbon films with such resistivities that are comparable to resistivities of metals are particularly suitable for use in microelectronic semiconductor devices. In particular, when using the carbon layer at small feature sizes, the resistance of the carbon layer is even lower than that of a metallic trace, because, as already mentioned, it comes to electron scattering processes with feature sizes of less than 100 nm. In particular, the contact resistance to silicon is reduced. Due to the low resistance, the RC switching times of electrical circuits can be reduced, in which microelectronic semiconductor elements are used with electrodes formed of carbon layers. The low specific resistances can be achieved with carbon layers which are doped by means of conventional dopants, such as boron, phosphorus or arsenic. Intercalation by means of metal halides, such as, for example, arsenic fluoride (AsF 5 ) or antimony fluoride (SbF 5 ), is also possible. When intercalating with AsF 5 , for example, a specific electrical resistance of up to 1.1 μΩcm can be achieved.
Die spezifischen Widerstände von dotierten Kohlenstoffschichten sind beispielsweise wesentlich geringer als die von hoch dotierten Polysilizium, welches üblicherweise im Stand der Technik bei der Ausbildung von Elektroden, beispielsweise der Gateelektroden, verwendet wird. Insbesondere im Vergleich zu hoch dotierten Polysilizium weist die Kohlenstoffschicht auch eine bessere thermische Leitfähigkeit auf, wodurch entstehende Wärme besser abgeleitet werden kann, wodurch einer Chiperwärmung entgegengewirkt werden kann.The specific resistances For example, doped carbon layers are essential less than that of highly doped polysilicon, which is usually in the prior art in the formation of electrodes, for example the gate electrodes is used. Especially compared to highly doped polysilicon, the carbon layer also has a better thermal conductivity on, resulting in heat can be derived better, thereby counteracting a chip heating can be.
Das mikroelektronische Halbleiterbauelement kann als planarer Doppelgate-Transistor, als Fin-Feldeffekt-Transistor, als Sidewall-Einzelgate-Transistor oder als Speichertransistor ausgebildet sein.The microelectronic semiconductor device can be used as a planar double-gate transistor, as a fin field effect transistor, as a sidewall single gate transistor or be designed as a memory transistor.
In einer Weiterbildung wird auf einem Substrat ein Kanalbereich ausgebildet, wird auf dem Kanalbereich eine Gateoxidschicht ausgebildet, wird zumindest auf Teilbereichen der Gateoxidschicht die Kohlenstoffschicht ausgebildet und wird die Kohlenstoffschicht derart strukturiert, dass die zumindest eine Elektrode ausgebildet wird.In a further development, a channel region is formed on a substrate, If a gate oxide layer is formed on the channel region at least on portions of the gate oxide layer, the carbon layer formed and the carbon layer is structured in such a way that the at least one electrode is formed.
Bevorzugt wird die Kohlenstoffschicht derart strukturiert, dass eine Mehrzahl von Elektroden aus der Kohlenstoffschicht ausgebildet wird.Prefers the carbon layer is structured such that a plurality is formed of electrodes from the carbon layer.
Die Kohlenstoffschicht kann dotiert und/oder interkaliert werden.The Carbon layer can be doped and / or intercalated.
Durch das Dotieren, die Interkalation oder die Implantation ist es möglich auf einfache Weise einen spezifischen Widerstand der Kohlenstoffschicht zu erzielen, welche zumindest gleich gut oder besser als die von metallischen Leiterbahnen ist. Die Interkalation wird beispielsweise in [4], die Implantation in [5] und das Dotieren in [6] näher beschrieben.By the doping, intercalation or implantation makes it possible simple way a specific resistance of the carbon layer which is at least as good or better than that of metallic interconnects is. The intercalation will be for example in [4], the implantation in [5] and the doping in [6] are described in more detail.
Besonders bevorzugt wird die dotierte und/oder interkalierte Kohlenstoffschicht thermisch aktiviert.Especially the doped and / or intercalated carbon layer is preferred thermally activated.
Insbesondere beim Verwenden von Fluor als Dotierstoff, d.h. wenn Fluor in die Kohlenstoffschicht eingebracht wird, ist das thermische Aktivieren ein geeigneter Verfahrensschritt, um die Eigenschaften, beispielsweise den spezifischen Widerstand, der Kohlenstoffschicht günstig zu beeinflussen. Die thermische Aktivierung kann durchgeführt werden, indem ein Gas erhitzt wird, welches sich in einer Kammer befindet, in welcher das mikroelektronische Halbleiterbauelement prozessiert wird. Eine alternative Möglichkeit ist es den Wafer selber, auf welchen das mikroelektronische Halbleiterbauelement prozessiert wird, zu erhitzen, beispielsweise über eine elektrische Heizung des so genannten Chucks.Especially when using fluorine as a dopant, i. if fluorine in the Carbon layer is introduced, is the thermal activation a suitable process step to the properties, for example the resistivity, the carbon layer favorable influence. The thermal activation can be carried out by heating a gas which is in a chamber, in which the microelectronic semiconductor device processes becomes. An alternative possibility it is the wafer itself on which the microelectronic semiconductor device is processed to heat, for example, via an electric heater the so-called chuck.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine selektive Aktivierung der dotierten und/oder interkalierten Kohlenstoffschicht mittels eines Lasers durchgeführt.In An embodiment of the invention is a selective activation the doped and / or intercalated carbon layer by means of a laser performed.
Die Verwendung eines Lasers ist ein besonders geeignetes Mittel um eine selektive Aktivierung der dotierten und/oder interkalierten Kohlenstoffschicht durchzuführen, da mittels eines Lasers gezielt Bereiche selektiv thermisch behandelt, d.h. erwärmt, werden können.The Using a laser is a particularly suitable means to one selective activation of the doped and / or intercalated carbon layer perform, since selectively selectively thermally treated areas by means of a laser, i.e. heated can be.
In einer Weiterbildung wird die Kohlenstoffschicht in einer Atmosphäre mit einem Wasserstoffpartialdruck zwischen 1 Hektopascal und 5 Hektopascal und bei einer Temperatur zwischen 600°Celsius und 1000°Celsius als im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehende Schicht mittels Zuführens eines kohlenstoffhaltigen Gases ausgebildet.In In a further development, the carbon layer in an atmosphere with a Hydrogen partial pressure between 1 hectopascal and 5 hectopascal and at a temperature between 600 ° Celsius and 1000 ° Celsius consisting essentially of carbon layer by supplying a formed carbonaceous gas.
Mittels des beschriebenen Prozesses der Abscheidung der Kohlenstoffschicht ist es auf einfache Weise möglich eine im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehende Schicht auszubilden, welche einen niedrigen Widerstand und insbesondere einen niedrigen Kontaktwiderstand zu einer Halbleiterstruktur aus beispielsweise Silizium aufweist.through the described process of deposition of the carbon layer it is easily possible to form a layer consisting essentially of carbon, which has a low resistance and in particular a low one Contact resistance to a semiconductor structure of, for example, silicon having.
In einem Ausführungsbeispiel beträgt die Temperatur zwischen 900°Celsius und 970°Celsius und der Wasserstoffpartialdruck im wesentlichen 1 Hektopascal und wird beim Ausbilden der Kohlenstoffschicht so viel kohlenstoffhaltiges Gas zugeführt, dass sich ein Gesamtdruck zwischen 500 Hektopascal und 700 Hektopascal einstellt.In one embodiment, the temperature is between 900 ° C and 970 ° C and the Hydrogen partial pressure is substantially 1 hectopascal and is fed in forming the carbon layer so much carbon-containing gas that sets a total pressure between 500 hectopascals and 700 hectopascals.
Alternativ beträgt die Temperatur zwischen 750°Celsius und 850°Celsius, der Wasserstoffpartialdruck im wesentlichen 1,5 Hektopascal und es wird beim Ausbilden der Kohlenstoffschicht so viel kohlenstoffhaltiges Gas zugeführt, dass sich ein Partialdruck des kohlenstoffhaltigen Gases zwischen 9 Hektopascal und 11 Hektopascal einstellt.alternative is the temperature between 750 ° Celsius and 850 ° C, the hydrogen partial pressure is substantially 1.5 hectopascal and it becomes so much carbonaceous gas when forming the carbon layer supplied that is a partial pressure of the carbonaceous gas between 9 hectopascal and 11 hectopascal sets.
Unter diesen vorgegebenen Bedingungen ist eine Ausbildung einer Kohlenstoffschicht mit einem spezifischen Widerstand von weniger als 1 mΩcm besonders effektiv und auf einfache Weise durchführbar.Under These predetermined conditions is a formation of a carbon layer especially with a specific resistance of less than 1 mΩcm effective and easy to carry out.
Das kohlenstoffhaltige Gas kann Methan, Äthan, Alkoholdampf und/oder Azetylen sein.The Carbonaceous gas can be methane, ethane, alcohol vapor and / or Acetylene.
Diese kohlenstoffhaltigen Gase sind besonders geeignet, um in dem Verfahren zum Herstellen einer polykristallinen Kohlenstoffschicht verwendet zu werden.These Carbonaceous gases are particularly suitable for use in the process used for producing a polycrystalline carbon layer to become.
Bevorzugt wird die Temperatur zumindest teilweise mittels einer Photonen-Heizung und/oder mittels Heizens des Substrates auf einer Hot-Plate aufrecherhalten.Prefers the temperature is at least partially by means of a photon heater and / or aufrecherhalten by heating the substrate on a hot plate.
Das Verwenden einer Photonen-Heizung, oder einer Hot-Plate oder anders ausgedrückt über eine so genannte Chuck-Heizung, also einer Heizung, welche den Chuck heizt, auf welchem das Substrat angeordnet ist, um zumindest einen Teil der Energie des Heizens auf die benötigte Temperatur bereitzustellen, ist vorteilhaft, da sich gezeigt hat, dass in diesem Fall die Temperatur im Verfahren gesenkt werden kann. Hierdurch wird beim Durchführen des Verfahrens eine geringere Energiezufuhr benötigt und die Gefahr einer Zerstörung oder Schädigung von Schichten, welche bereits auf oder in dem Substrat ausgebildet sind, wird reduziert.The Using a photon heater, or a hot plate or otherwise expressed in terms of one so-called chuck heater, so a heater, which the chuck heats on which the substrate is arranged by at least one To provide part of the energy of heating to the required temperature, is advantageous because it has been shown that in this case the temperature can be lowered in the process. As a result, when performing the Procedure requires a lower energy input and the risk of destruction or damage of layers already formed on or in the substrate are reduced.
Bevorzugt wird das Ausbilden der Kohlenstoffschicht mittels eines Hochfrequenzplasmas und/oder eines Mikrowellenplasmas unterstützt.Prefers becomes the formation of the carbon layer by means of a high-frequency plasma and / or a microwave plasma.
Das Verwenden eines Hochfrequenzplasmas und/oder eines Mikrowellenplasmas ermöglicht es die Abscheidetemperatur der Kohlenstoffschicht weiter zu senken.The Using a high-frequency plasma and / or a microwave plasma allows it further reduces the deposition temperature of the carbon layer.
Zusammenfassend kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass mittels der Erfindung eine Alternative für bisher verwendete Materialien für Elektroden von mikroelektronischen Halbleiterbauelementen geschaffen wird. Anstelle der bisherigen Verwendung von Metallen und/oder Polysilizium wird ein kohlenstoffbasiertes Material verwendet, mittels welchem Material Kohlenstoffschichten ausgebildet werden. Die Kohlenstoffschichten zeichnen sich durch sehr einfache und kostengünstige Herstellung und einfache Prozessierbarkeit aus. Ferner ist der Kontaktwiderstand zwischen der Kohlenstoffschicht, d.h. den Elektroden, und Silizium reduziert.In summary An aspect of the invention can be seen in that means the invention an alternative for previously used materials for Electrodes of microelectronic semiconductor devices created becomes. Instead of the previous use of metals and / or polysilicon a carbon-based material is used by means of which Material carbon layers are formed. The carbon layers characterized by very simple and inexpensive manufacture and simple Processability. Furthermore, the contact resistance is between the carbon layer, i. the electrodes, and silicon reduced.
Ferner weist die Kohlenstoffschicht, insbesondere bei kleinen Strukturen oder gegenüber dotiertem Polysilizium, einen geringeren spezifischen Widerstand als bisher übliches Material auf. Hierdurch ist es möglich die Schaltzeiten von integrierten Schaltkreisen, welche ein erfindungsgemäßes mikroelektronisches Halbleiterbauelement aufweisen, zu verkleinern, d.h. die integrierten Schaltkreise mit einem schnelleren Takt zu betreiben. Ein weiterer Vorteil von dotiertem Kohlenstoff ist, dass auch die thermische Leitfähigkeit des dotierten Kohlenstoffes besser ist, wodurch eine bessere thermische Kopplung zwischen verschiedenen Komponenten von integrierten Schaltkreisen erreicht werden kann, was zu einer verbesserten Wärmeabfuhr nach außen führt. Ein mikroelektronisches Halbleiterelement kann beispielsweise als Transistor, als planarer Doppelgate-Transistor, als Fin-Feldeffekttransistor, als Sidewall-Transistor oder als Speichertransistor ausgebildet sein.Further has the carbon layer, especially in small structures or opposite doped polysilicon, a lower resistivity as usual Material on. This makes it possible the switching times of integrated circuits, which is a microelectronic according to the invention Semiconductor device to reduce, i. the integrated To operate circuits with a faster clock. Another Advantage of doped carbon is that even the thermal conductivity the doped carbon is better, resulting in a better thermal Coupling between different components of integrated circuits can be achieved, resulting in improved heat dissipation leads to the outside. One microelectronic semiconductor element can be used, for example, as a transistor, as a planar double gate transistor, as a fin field effect transistor, designed as a sidewall transistor or as a memory transistor be.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.embodiments The invention will be illustrated in the figures and will be discussed below explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Anhand
der
Bei
einem ersten Prozess wird bei einer Temperatur zwischen 900°Celsius und
970°Celsius,
vorzugsweise 950°Celsius,
eine Wasserstoffatmosphäre
mit einem Druck von etwa 0,001 bar, oder 1 Hektopascal, erzeugt.
Anschließend
wird ein kohlenstoffhaltiges Gas beispielsweise Methan (CH4) oder Azetylen (C2H4) eingeleitet, bis sich ein Gesamtdruck
von etwa 0,6 bar, oder 600 Hektopascal, einstellt. Bei diesen Bedingungen scheidet
sich eine polykristalline Kohlenstoffschicht auf der Oberfläche der
Schichtanordnung
Bei einem zweiten Prozess zum Erzeugen einer polykristallinen Kohlenstoffschicht wird bei einer Temperatur von etwa 800°Celsius eine Wasserstoffatmosphäre von etwa 2 Torr bis 3 Torr, vorzugsweise 2,5 Torr, was etwa 3,33 Hektopascal entspricht, erzeugt. Gleichzeitig zum Heizen mittels eines normalen Ofens wird ein so genannter Photonen-Ofen verwendet, d.h. eine Lichtquelle, welche zusätzlich Energie zur Verfügung stellt. Hierdurch lässt sich die Temperatur gegenüber dem oben beschriebenen Verfahren senken, was je nach Anwendungsgebiet vorteilhaft sein kann. In die Wasserstoffatmosphäre wird anschließend wiederum ein kohlenstoffhaltiges Gas beispielsweise Methan (CH4), Azetylen (C2H4) oder Alkoholdampf, vorzugsweise Äthanoldampf (C2H5OH), eingeleitet, bis ein Gesamtdruck zwischen 6,5 Torr und 8,5 Torr, vorzugsweise 7,5 Torr, was etwa 10 Hektopascal entspricht, erreicht ist. Auch bei diesen Bedingungen scheidet sich eine polykristalline Kohlenstoffschicht ab. Auch in diesem Prozess wird das kohlenstoffhaltige Gas vorzugsweise ständig eingeleitet, solange die konforme Abscheidung durchgeführt wird.In a second process for producing a polycrystalline carbon layer, at a temperature of about 800 ° Celsius, a hydrogen atmosphere of about 2 Torr to 3 Torr, preferably 2.5 Torr, which corresponds to about 3.33 hectopascal, is generated. Simultaneously with heating by means of a normal oven, a so-called photon furnace is used, ie a light source which additionally provides energy. As a result, the temperature can be reduced compared to the method described above, which can be advantageous depending on the field of application. A carbon-containing gas, for example methane (CH 4 ), acetylene (C 2 H 4 ) or alcohol vapor, preferably ethanol vapor (C 2 H 5 OH), is then introduced into the hydrogen atmosphere until a total pressure between 6.5 Torr and 8.5 Torr, preferably 7.5 Torr, which corresponds to about 10 hectopascals, is reached. Even under these conditions, a polycrystalline carbon layer is deposited. Also in this process, the carbonaceous gas is preferably continuously introduced while the conformal deposition is performed.
In allen beschriebenen Prozessen kann die Dicke der Kohlenstoffschicht über die Dauer des Abscheideprozesses gesteuert werden.In all described processes, the thickness of the carbon layer over the Duration of the deposition process to be controlled.
Anhand
der
Anhand
der
Anhand
der
In
Neben den gezeigten Ausführungsbeispielen von Transistoren sind auch Speicherbauelemente mittels erfindungsgemäßer Verfahren herstellbar, welche Elektroden aus Kohlenstoffmaterial aufweisen. Hierbei sind neben planaren Singlegate-Transistoren, welche in den vorrangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden auch Multigate-Transistoren möglich. Die Prozessierung erfolgt ähnlich wie in den beschriebenen Ausführungsbeispielen es werden für Speicherbauelemente jedoch zusätzliche Speicherfunktionen benötigt, welche beispielsweise mittels einer ONO-Schicht erhalten werden können.Next the embodiments shown Transistors are also memory components by means of inventive method can be produced, which have electrodes made of carbon material. Here are in addition to planar single-gate transistors, which in the previous embodiments described also multigate transistors were possible. The processing is similar to in the described embodiments it will be for Memory devices, however, additional Memory functions needed, which are obtained, for example, by means of an ONO layer can.
Zusammenfassend kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass mittels der Erfindung eine Alternative für bisher verwendete Materialien für Elektroden von mikroelektronischen Halbleiterbauelementen geschaffen wird. Anstelle der bisherigen Verwendung von Metallen und/oder Polysilizium wird ein kohlenstoffbasiertes Material verwendet, mittels welchem Material Kohlenstoffschichten ausgebildet werden. Die Kohlenstoffschichten zeichnen sich durch sehr einfache und kostengünstige Herstellung und einfache Prozessierbarkeit aus. Ferner ist der Kontaktwiderstand zwischen der Kohlenstoffschicht, d.h. den Elektroden, und Silizium reduziert.In summary An aspect of the invention can be seen in that means the invention an alternative for previously used materials for Electrodes of microelectronic semiconductor devices created becomes. Instead of the previous use of metals and / or polysilicon a carbon-based material is used by means of which Material carbon layers are formed. The carbon layers characterized by very simple and inexpensive manufacture and simple Processability. Furthermore, the contact resistance is between the carbon layer, i. the electrodes, and silicon reduced.
In der Anmeldung sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
- [1] www.research.ibm.com/journal/rd/391/adler.html
- [2] www.Infineon.com/cmc_upload/03_05_Infineon_handouts_final.pdf
- [3] www.infineon.com/cmc_upload/2003_03_13_Binder_CeBIT_3.pdf
- [4] H. Matsubara et al., Synthetic Metals, 8, S. 503–507 (1987)
- [5] R.U.A. Khan et al., "Electron delocalisation in amorphous carbon by ion implantation", Phys. Rev. B, Vol. 63, 121201 (R) (2001)
- [6] J. Kouvetakis et al., "Chemical vapor deposition of a highly conductive boron-doped graphite from triphenyl boron," Carbon, Vol. 32, Nr. 6 S. 1129–1132 (1994)
- [7] S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd edition, Wiley-Interscience (1981), Seite 292
- [1] www.research.ibm.com/journal/rd/391/adler.html
- [2] www.Infineon.com/cmc_upload/03_05_Infineon_handouts_final.pdf
- [3] www.infineon.com/cmc_upload/2003_03_13_Binder_CeBIT_3.pdf
- [4] H. Matsubara et al., Synthetic Metals, 8, pp. 503-507 (1987).
- [5] RUA Khan et al., "Electron delocalisation in amorphous carbon by ion implantation", Phys. Rev. B, Vol. 63, 121201 (R) (2001)
- [6] J. Kouvetakis et al., "Chemical vapor deposition of a highly conductive boron doped graphite from triphenyl boron," Carbon, Vol. 32, No. 6, pp. 1129-1132 (1994).
- [7] SM Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd edition, Wiley-Interscience (1981), page 292
- 201201
- KohlenstoffschichtCarbon layer
- 202202
- kristallines Siliziumcrystalline silicon
- 300300
- Schichtanordnunglayer arrangement
- 301301
- Siliziumsubstratsilicon substrate
- 302302
- Isolatorschicht (Siliziumoxid)insulator layer (Silicon oxide)
- 303303
- kristalline Siliziumschichtcrystalline silicon layer
- 304304
- Spacerspacer
- 305305
- Polysiliziumschichtpolysilicon layer
- 306306
- Hartmaskehard mask
- 307307
- FotolackschichtPhotoresist layer
- 308308
- Spacer (Gate)spacer (Gate)
- 309309
- KohlenstoffschichtCarbon layer
- 310310
- FotolackschichtPhotoresist layer
- 311311
- erste Source/Drainelektrodefirst Source / drain electrodes
- 312312
- zweite Source/Drainelektrodesecond Source / drain electrodes
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- Gateelektrodegate electrode
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- Kontaktierungsschichtcontacting
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- Kontaktierungsschichtcontacting
- 316316
- Kontaktierungsschichtcontacting
- 400400
- Schichtanordnunglayer arrangement
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- KohlenstoffschichtCarbon layer
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- Gateelektrodegate electrode
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- FotolackschichtPhotoresist layer
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- zweite Kohlenstoffschichtsecond Carbon layer
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- planarer Doppelgate-Transistorplanar Double gate transistor
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- Kanalbereichchannel area
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- zweite Source/Drainelektrodesecond Source / drain electrodes
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- FinFETFinFET
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|---|---|
| DE (1) | DE102004049452A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007032290B3 (en) * | 2007-05-30 | 2008-10-16 | Qimonda Ag | Transistor i.e. recessed channel array transistor, for use in memory i.e. dynamic RAM, of integrated circuit, has gate electrode arranged in gate trench, and carbon material corresponding to layer over gate dielectric layer |
| US7935634B2 (en) | 2007-08-16 | 2011-05-03 | Qimonda Ag | Integrated circuits, micromechanical devices, and method of making same |
| US7978504B2 (en) | 2008-06-03 | 2011-07-12 | Infineon Technologies Ag | Floating gate device with graphite floating gate |
| CN113327930A (en) * | 2020-02-28 | 2021-08-31 | 爱思开海力士有限公司 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5625217A (en) * | 1992-12-11 | 1997-04-29 | Intel Corporation | MOS transistor having a composite gate electrode and method of fabrication |
| DE19856295C2 (en) * | 1998-02-27 | 2002-06-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Process for the production of carbon electrodes and chemical field effect transistors and carbon electrodes and chemical field effect transistors produced thereby and their use |
| 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 |
| US20040095837A1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-20 | Choi Won-Bong | Nonvolatile memory device utilizing a vertical nanotube |
| US20040144972A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-07-29 | Hongjie Dai | Carbon nanotube circuits with high-kappa dielectrics |
| EP1473767A2 (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming conductive line for semiconductor device using carbon nanotube and semiconductor device manufactured using the method |
| EP1544905A1 (en) * | 2002-09-25 | 2005-06-22 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Electric circuit, thin film transistor, method for manufacturing electric circuit and method for manufacturing thin film transistor |
-
2004
- 2004-10-11 DE DE200410049452 patent/DE102004049452A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5625217A (en) * | 1992-12-11 | 1997-04-29 | Intel Corporation | MOS transistor having a composite gate electrode and method of fabrication |
| DE19856295C2 (en) * | 1998-02-27 | 2002-06-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Process for the production of carbon electrodes and chemical field effect transistors and carbon electrodes and chemical field effect transistors produced thereby and their use |
| 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 |
| EP1544905A1 (en) * | 2002-09-25 | 2005-06-22 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Electric circuit, thin film transistor, method for manufacturing electric circuit and method for manufacturing thin film transistor |
| US20040144972A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-07-29 | Hongjie Dai | Carbon nanotube circuits with high-kappa dielectrics |
| US20040095837A1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-20 | Choi Won-Bong | Nonvolatile memory device utilizing a vertical nanotube |
| EP1473767A2 (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming conductive line for semiconductor device using carbon nanotube and semiconductor device manufactured using the method |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JP 62029166 A, IN: Patent Abstracts of Japan * |
| RAGHAVAN, G. HOYT, J.L., GIBBONS, J.F.: Polycrys- talline Carbon: a novel material for gate elec- trodes in MOS technology, IN: Jpn. J. Appl. Phys. 1993, Vol.32, S.380-383. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007032290B3 (en) * | 2007-05-30 | 2008-10-16 | Qimonda Ag | Transistor i.e. recessed channel array transistor, for use in memory i.e. dynamic RAM, of integrated circuit, has gate electrode arranged in gate trench, and carbon material corresponding to layer over gate dielectric layer |
| DE102007032290B8 (en) * | 2007-05-30 | 2009-02-05 | Qimonda Ag | Transistor, integrated circuit and method of manufacturing an integrated circuit |
| US7935634B2 (en) | 2007-08-16 | 2011-05-03 | Qimonda Ag | Integrated circuits, micromechanical devices, and method of making same |
| US7978504B2 (en) | 2008-06-03 | 2011-07-12 | Infineon Technologies Ag | Floating gate device with graphite floating gate |
| US8199560B2 (en) | 2008-06-03 | 2012-06-12 | Infineon Technologies Ag | Memory device comprising select gate including carbon allotrope |
| CN113327930A (en) * | 2020-02-28 | 2021-08-31 | 爱思开海力士有限公司 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
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