[发明专利]具有负电容的FinFET及其制造方法及电子设备

说明书

公开了一种具有负电容的多栅FinFET及其制造方法及包括该FinFET的电子设备，所述多栅FinFET的栅极之一与负电容连接。根据实施例，FinFET可以包括：在衬底上沿第一方向延伸的鳍；在衬底上鳍的第一侧沿与第一方向相交的第二方向延伸从而与鳍相交的第一栅；在衬底上鳍的与第一侧相对的第二侧沿第二方向延伸从而与鳍相交且与第一栅相对的第二栅；以及与第二栅串联连接的负电容器。

技术领域

本公开涉及半导体技术，更具体地，涉及一种具有负电容的多栅FinFET及其制造方法及包括该FinFET的电子设备，所述多栅FinFET的栅极之一与负电容连接。

背景技术

亚阈值摆幅(Sub-threshold Swing，SS)是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的一项重要的大于零的性能参数，希望越小越好。目前，常温下SS的极限值约为60mV/dec，且难以随着器件尺寸的缩小而降低。期望能够实现更小的SS，以改善器件性能。

发明内容

本公开的目的至少部分地在于提供一种栅极之一连接有负电容的鳍式场效应晶体管(FinFET)及其制造方法以及包括该FinFET的电子设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种FinFET，包括：在衬底上沿第一方向延伸的鳍；在衬底上鳍的第一侧沿与第一方向相交的第二方向延伸从而与鳍相交的第一栅；在衬底上鳍的与第一侧相对的第二侧沿第二方向延伸从而与鳍相交且与第一栅相对的第二栅；以及与第二栅串联连接的负电容器。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括上述半导体器件形成的集成电路。

根据本公开的再一方面，提供了一种制造FinFET的方法，包括：在衬底上形成沿第一方向延伸的鳍；在衬底上鳍的第一侧形成沿与第一方向相交的第二方向延伸以便与鳍相交的第一栅；以及在衬底上鳍的与第一侧相对的第二侧形成沿第二方向延伸以便与鳍相交且与第一栅相对的第二栅，并形成与第二栅串联连接的负电容器。

根据本公开的实施例，可以对FinFET(例如，体FinFET或SOI FinFET)形成分离的第一栅和第二栅，在第二栅上可以串联负电容器。通过这种负电容器，可以使得总第二栅电容为负值，从而可以有效降低亚阈值摆幅(SS)。另一方面，第一栅可以如常形成，而不连接负电容器。通过第一栅，可以有效降低关断电流。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是示出了根据本公开实施例的鳍式场效应晶体管(FinFET)的示意电路图；

图2(a)-2(v)是示出了根据本公开实施例的制造FinFET的流程中部分阶段的截面图；

图3(a)-3(l)是示出了根据本公开另一实施例的制造FinFET的流程中部分阶段的截面图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。