VERTICAL CHANNEL FIELD EFFECT TRANSISTOR (VCFET) WITH REDUCED CONTACT RESISTANCE AND/OR PARASITIC CAPACITANCE, AND RELATED FABRICATION METHODS

• Main Authors: NALLAPATI, Giridhar, BAO, Junjing, LI, Xia
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 16.05.2024
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

Vertical channel field-effect transistors (VCFETs) with reduced contact resistance and/or parasitic capacitance, and related fabrication methods. In exemplary aspects, to reduce contact resistance of the VCFET, an end portion of the vertical channel has a semiconductor structure that has an expanded width in the horizontal direction parallel to the substrate surface. This provides a greater area to form a contact for a source/drain to reduce contact resistance of the VCFET. To reduce the parasitic capacitance between the gate and a contact of the VCFET, the spacer includes one or more air gaps that form an air spacer(s) between the gate and the contact to reduce the overall average permittivity of the spacer. In one example, the air spacer(s) of the VCFET is elongated in the horizontal direction parallel to the substrate surface (and perpendicular to the vertical direction of the vertical channel) to further reduce the parasitic capacitance. L'invention concerne des transistors à effet de champ à canal vertical (VCFET) présentant une résistance de contact et/ou une capacité parasite réduite, et des procédés de fabrication associés. Dans des aspects donnés à titre d'exemple, pour réduire la résistance de contact du VCFET, une partie d'extrémité du canal vertical présente une structure semi-conductrice qui a une largeur étendue dans la direction horizontale parallèle à la surface de substrat. Ceci assure une plus grande zone pour former un contact pour une source/un drain pour réduire la résistance de contact du VCFET. Pour réduire la capacité parasite entre la grille et un contact du VCFET, l'espaceur comprend un ou plusieurs entrefers qui forment un ou plusieurs espaceurs d'air entre la grille et le contact pour réduire la permittivité moyenne globale de l'espaceur. Dans un exemple, lesdits un ou plusieurs espaceurs d'air du VCFET sont allongés dans la direction horizontale parallèle à la surface de substrat (et perpendiculaires à la direction verticale du canal vertical) pour réduire davantage la capacité parasite.