[发明专利]通过增大有效栅极长度来改进栅极对晶体管沟道的控制的技术

权利要求书

1.一种晶体管器件，包括：

具有沟道区的衬底；

在所述沟道区之上的栅极叠置体，所述栅极叠置体包括栅极电极和栅极电介质层；

在所述衬底中的相应腔中并且邻近所述沟道区的源极区和漏极区，所述源极区和所述漏极区包括掺杂的填充材料，其中所述腔的侧部与所述栅极叠置体的外侧部对齐；以及

在所述源极区和所述漏极区中的每个区中至少在所述掺杂的填充材料与所述沟道区之间的栅极控制层(GCL)，其中，所述GCL不具有掺杂或者具有比所述掺杂的填充材料的水平低的最大掺杂水平。

2.根据权利要求1所述的晶体管器件，其中，所述GCL具有低于1E20cm^-3的掺杂水平。

3.根据权利要求1所述的晶体管器件，其中，所述GCL与所述栅极电介质层接触并且所述掺杂的填充材料不与所述栅极电介质层接触。

4.根据权利要求1所述的晶体管器件，其中，所述GCL至少由硅(Si)、锗(Ge)和硅锗(SiGe)组成。

5.根据权利要求1所述的晶体管器件，其中，所述GCL具有1nm至6nm的厚度。

6.根据权利要求1所述的晶体管器件，其中，所述GCL使所述掺杂的填充材料相对于所述栅极叠置体的下重叠距离减小，使得所述下重叠距离大约为-3nm。

7.根据权利要求1所述的晶体管器件，其中，源极填充材料和漏极填充材料是在1E20cm^-3至9E21cm^-3范围中重掺杂的。

8.根据权利要求1所述的晶体管器件，其中，所述GCL在所述掺杂的填充材料和沟道区之间具有大约3nm的厚度。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管器件，其中，所述晶体管器件是平面晶体管。

10.根据权利要求1-8中的任一项所述的晶体管器件，其中，所述晶体管器件具有基于鳍的纳米线或纳米带晶体管结构。

11.一种移动计算系统，包括根据权利要求1-8中的任一项所述的晶体管器件。

12.一种晶体管器件，包括：

具有沟道区的衬底；

在所述沟道区之上的栅极电极，其中，栅极电介质层提供在所述栅极电极与所述沟道区之间，并且间隔体提供在所述栅极电极的任一侧上；

在所述衬底中的相应腔中并且邻近所述沟道区的重掺杂的源极区和重掺杂的漏极区，其中，所述源极区和所述漏极区包括具有超过1E20cm^-3的掺杂水平的填充材料，其中所述腔的侧部与所述栅极电极和所述栅极电介质层的外侧部对齐；以及

在所述源极区和所述漏极区中的每个区中至少在重掺杂的源极/漏极(S/D)填充材料与所述沟道区之间的栅极控制层(GCL)，其中，所述GCL具有低于1E20cm^-3的掺杂水平，并且所述GCL还通过使所述重掺杂的S/D填充材料相对于所述栅极电介质层的下重叠距离减小而将所述重掺杂的源极区和所述重掺杂的漏极区分离。

13.根据权利要求12所述的晶体管器件，其中，所述重掺杂的S/D填充材料相对于所述栅极电介质层的下重叠距离大约为-3nm。

14.根据权利要求12所述的晶体管器件，其中，所述GCL使所述晶体管器件在固定的泄漏量下导通时的电压减小。

15.根据权利要求12所述的晶体管器件，其中，所述GCL使在给定栅极电压下的源极-漏极电流泄漏减小。