[发明专利]具有穿通抑制的先进晶体管

摘要

本发明提供一种具有穿通抑制的先进晶体管和管芯，所述管芯包括：衬底，衬底为单个半导体材料的单晶；多个场效应晶体管结构，由衬底支撑；其中至少一个晶体管结构具有在栅极下方且在所述源极与漏极之间延伸的多个不同的掺杂区域，注入多个掺杂区域来为所述晶体管结构中的至少一个限定p型或n型材料的掺杂剂分布，掺杂剂分布在距离栅极的第一深度处具有峰掺杂剂浓度并且在距离栅极的第二深度处具有第一中间掺杂剂浓度，第一中间掺杂剂浓度低于峰掺杂剂浓度；多个晶体管结构中的每个包括通常由无掺杂的均厚外延生长形成的沟道区域，沟道区域直接位于在单半导体材料的单晶中形成的阈值电压控制区域之上，阈值电压控制区域与第一中间掺杂剂浓度相关。

主权项

1.一种管芯，包括：衬底，所述衬底为单个半导体材料的单晶；多个晶体管结构，由所述衬底支撑，每个场效应晶体管结构具有栅极、源极和漏极；其中至少一个所述晶体管结构具有在所述栅极下方且在所述源极与漏极之间延伸的多个掺杂区域，注入所述多个掺杂区域来为至少一个所述晶体管结构限定p型或n型材料的掺杂剂分布，所述掺杂剂分布在距离所述栅极的第一深度处具有峰掺杂剂浓度、在距离所述栅极的第二深度处具有第一中间掺杂剂浓度、在距离所述栅极的第三深度处具有第二中间掺杂剂浓度并且在距离所述栅极的第四深度处具有深掺杂剂浓度；其中所述第一深度比所述第二深度深并且比所述第三深度浅，所述第四深度比所述第三深度深，所述第一中间掺杂剂浓度和所述第二中间掺杂剂浓度比所述峰掺杂剂浓度低；其中所述多个晶体管结构中的每个包括由无掺杂的均厚外延生长形成的沟道区域和阱区域，所述沟道区域直接位于在单半导体材料的单晶中形成的阈值电压控制区域之上，所述阈值电压控制区域与所述第一中间掺杂剂浓度相关，所述阱区域与所述深掺杂剂浓度相关；其中所述晶体管结构中的一个包括在所述阈值电压控制区域正下方的屏蔽区域和在所述屏蔽区域下方的穿通抑制区域，所述屏蔽区域与所述峰掺杂剂浓度相关，所述穿通抑制区域与所述第二中间掺杂剂浓度相关；以及其中所述第一深度的范围在所述栅极的长度的一半到五分之一之间。