絕緣體上半導(dǎo)體（soi）襯底上的垂直全環(huán)柵（vgaa）器件的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利文件中描述的技術(shù)涉及垂直全環(huán)柵(VGAA)晶體管器件，更具體地，涉及用于VGAA器件的連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在過(guò)去的幾十年間，諸如MOSFET的半導(dǎo)體器件的縮放已經(jīng)使集成電路的速度、性能、密度和每單位功能的成本不斷地改進(jìn)。對(duì)VGAA器件的布局和連接的改進(jìn)可以促進(jìn)集成電路的縮放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種垂直全環(huán)柵(VGAA)納米線器件電路路由結(jié)構(gòu)，所述電路路由結(jié)構(gòu)包括:多個(gè)VGAA納米線器件，包括NMOS VGAA納米線器件和PMOS VGAA納米線器件，所述VGAA納米線器件形成在絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)襯底上，每個(gè)所述VGAA納米線器件均包括底板和頂板，其中，所述底板和所述頂板中的一個(gè)用作漏極節(jié)點(diǎn)，并且所述底板和所述頂板中的另一個(gè)用作源極節(jié)點(diǎn)，每個(gè)所述VGAA納米線器件還包括柵極層，所述柵極層包括高K柵極電介質(zhì)和金屬層，所述柵極層完全圍繞所述VGAA納米線器件中的垂直溝道，并且用作柵極節(jié)點(diǎn)；以及CMOS電路，由所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOS VGAA納米線器件形成，所述CMOS電路包括氧化物擴(kuò)散(OD)阻擋層，所述OD阻擋層用作所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOS VGAA納米線器件的共用底板以將所述NMOS VGAA納米線器件的漏極節(jié)點(diǎn)電連接至所述PMOS VGAA納米線器件的漏極節(jié)點(diǎn)，所述CMOS電路還包括第一柵極層，所述第一柵極層用作所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOS VGAA納米線器件的共用柵極以將所述NMOS VGAA納米線器件的柵極節(jié)點(diǎn)電連接至所述PMOS VGAA納米線器件的柵極節(jié)點(diǎn)，所述CMOS電路還包括第一頂板和第二頂板，所述第一頂板用作所述NMOS VGAA納米線器件的源極節(jié)點(diǎn)，所述第二頂板用作所述PMOS VGAA納米線器件的源極節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一頂板電連接至Vss導(dǎo)體，并且所述第二頂板電連接至Vdd導(dǎo)體。
[0004]在上述電路路由結(jié)構(gòu)中，其中，所述電路路由結(jié)構(gòu)還包括形成在所述OD阻擋層上的硅化物層。
[0005]在上述電路路由結(jié)構(gòu)中，其中，每個(gè)所述第一頂板和所述第二頂板均包括形成在每個(gè)所述第一頂板和所述第二頂板上的硅化物層。
[0006]在上述電路路由結(jié)構(gòu)中，其中，位于每個(gè)所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOSVGAA納米線器件中的垂直溝道均包括Si基或外延生長(zhǎng)的化合物材料并且在從相應(yīng)源極節(jié)點(diǎn)到相應(yīng)漏極節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度上延伸。
[0007]在上述電路路由結(jié)構(gòu)中，其中，位于每個(gè)所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOSVGAA納米線器件中的垂直溝道均包括Si基或外延生長(zhǎng)的化合物材料并且在從相應(yīng)源極節(jié)點(diǎn)到相應(yīng)漏極節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度上延伸，其中，所述PMOS VGAA納米線器件的溝道材料包括選自由SiGe、SiGeC、Ge、S1、II1-V族化合物或前述材料的一種或多種的組合組成的組中的Si基或外延生長(zhǎng)的化合物材料。
[0008]在上述電路路由結(jié)構(gòu)中，其中，位于每個(gè)所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOSVGAA納米線器件中的垂直溝道均包括Si基或外延生長(zhǎng)的化合物材料并且在從相應(yīng)源極節(jié)點(diǎn)到相應(yīng)漏極節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度上延伸，其中，所述NMOS VGAA納米線器件的溝道材料包括選自由S i P、S i C、S i PC、S 1、Ge、II1-V族化合物或前述材料的一種或多種的組合組成的組中的S i基或外延生長(zhǎng)的化合物材料。
[0009]在上述電路路由結(jié)構(gòu)中，其中，位于每個(gè)所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOSVGAA納米線器件中的垂直溝道均包括Si基或外延生長(zhǎng)的化合物材料并且在從相應(yīng)源極節(jié)點(diǎn)到相應(yīng)漏極節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度上延伸，其中，納米線垂直溝道的直徑(或?qū)挾?小于10nm。
[0010]在上述電路路由結(jié)構(gòu)中，其中，位于每個(gè)所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOSVGAA納米線器件中的垂直溝道均包括Si基或外延生長(zhǎng)的化合物材料并且在從相應(yīng)源極節(jié)點(diǎn)到相應(yīng)漏極節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度上延伸，其中，每個(gè)所述VGAA納米線器件均包括多個(gè)垂直納米柱形成的溝道區(qū)，所述溝道區(qū)延伸在共用漏極節(jié)點(diǎn)和共用源極節(jié)點(diǎn)之間并且被所述VGAA納米線器件中的共用柵極節(jié)點(diǎn)圍繞。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)，包括:多個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元均包括具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和互補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)交叉耦合的反相器，每個(gè)反相器均包括P型VGAA納米線上拉(PU)器件、N型VGAA納米線下拉(PD)器件以及第一傳輸門(PG)器件和第二傳輸門器件，每個(gè)傳輸門器件均為N型VGAA納米線器件，其中，P型VGAA器件和N型VGAA器件形成在絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)襯底上，每個(gè)所述VGAA納米線器件均包括底板和頂板，其中，所述底板和所述頂板中的一個(gè)用作所述VGAA納米線器件的漏極節(jié)點(diǎn)，并且所述底板和所述頂板中的另一個(gè)用作所述VGAA納米線器件的源極節(jié)點(diǎn)，每個(gè)所述VGAA納米線器件還包括柵極層，所述柵極層包括高K柵極電介質(zhì)和金屬層，所述柵極層完全圍繞所述VGAA納米線器件中的垂直溝道，并且用作柵極節(jié)點(diǎn)；每個(gè)單元均包括氧化物擴(kuò)散(OD)阻擋層，所述OD阻擋層包括兩個(gè)隔離的OD阻擋件，第一 OD阻擋件是第一下拉(PD-1)VGAA器件、第一上拉(PU-1)VGAA器件和第一傳輸門(PG-1)VGAA器件的第一共用底板，第二 OD阻擋件是第二下拉(PD-2)VGAA器件、第二上拉(PU_2)VGAA器件和第二傳輸門(PG-2) VGAA器件的第二共用底板；每個(gè)單元均包括四個(gè)柵極層，第一柵極層是第一反相器的柵極節(jié)點(diǎn)，第二柵極層是第二反相器的柵極節(jié)點(diǎn)，第三柵極層是所述第一傳輸門器件的柵極節(jié)點(diǎn)，并且第四柵極層是所述第二傳輸門器件的柵極節(jié)點(diǎn)。
[0012]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，每個(gè)單元還包括六個(gè)硅基頂板，第一頂板是所述PD-1VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至第一 Vss導(dǎo)體，第二頂板是所述H)-2VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至第二 Vss導(dǎo)體，第三頂板是所述PU-1VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至Vdd導(dǎo)體，第四頂板是所述HJ-2VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至所述Vdd導(dǎo)體，第五頂板是所述PG-1VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至位線導(dǎo)體，并且第六頂板是所述PG-2VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至互補(bǔ)位線導(dǎo)體。
[0013]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，每個(gè)單元還包括六個(gè)硅基頂板，第一頂板是所述PD-1VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至第一 Vss導(dǎo)體，第二頂板是所述H)-2VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至第二 Vss導(dǎo)體，第三頂板是所述PU-1VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至Vdd導(dǎo)體，第四頂板是所述HJ-2VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至所述Vdd導(dǎo)體，第五頂板是所述PG-1VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至位線導(dǎo)體，并且第六頂板是所述PG-2VGAA器件的源極節(jié)點(diǎn)并且電連接至互補(bǔ)位線導(dǎo)體，其中，鄰近的單元共享所有的所述頂板。
[0014]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，所述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)還包括將所述第一柵極層和所述第二 OD阻擋件電連接在一起的第一對(duì)接模塊以及將所述第二柵極層和所述第一 OD阻擋件電連接在一起的第二對(duì)接模塊。
[0015]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，所述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)還包括將所述第一柵極層和所述第二 OD阻擋件電連接在一起的第一對(duì)接模塊以及將所述第二柵極層和所述第一 OD阻擋件電連接在一起的第二對(duì)接模塊，其中，所述對(duì)接模塊包括將柵極連接至OD阻擋件的較長(zhǎng)接觸件，或者包括電連接在一起的較長(zhǎng)柵極接觸件和OD接觸件。
[0016]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，所述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)還包括形成在所述OD阻擋層上的硅化物層。
[0017]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，所述頂板包括形成在頂板層上的硅化物層。
[0018]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，每個(gè)單元還包括第一 Vdd線、第一 Vss線、第二 Vss線、位線、反相位線和字線，其中，所述第一 Vdd線、所述位線和所述反相位線位于第一層級(jí)金屬層處，并且其中，所述第一 Vss線、所述第二 Vss線和所述字線位于第二層級(jí)金屬層處，其中，所述第二層級(jí)金屬層位于所述第一層級(jí)金屬層之上。
[0019]在上述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)中，其中，每個(gè)單元還包括第一 Vdd線、第一 Vss線、第二 Vss線、位線、反相位線和字線，其中，所述字線位于第一層級(jí)金屬層處，其中，所述第一 Vdd線、所述第一 Vss線、所述第二 Vss線、所述位線和所述反相位線位于第二層級(jí)金屬層處，并且其中，所述第二層級(jí)金屬層位于所述第一層級(jí)金屬層之上。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種垂直全環(huán)柵(VGAA)納米線器件電路路由結(jié)構(gòu)，包括:多個(gè)VGAA納米線器件，包括NMOS VGAA納米線器件和PMOS VGAA納米線器件，所述VGAA納米線器件已經(jīng)形成在絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)襯底上，每個(gè)所述VGAA納米線器件均包括底板和頂板，其中，所述底板和所述頂板中的一個(gè)用作漏極節(jié)點(diǎn)，并且所述底板和所述頂板中的另一個(gè)用作源極節(jié)點(diǎn)，每個(gè)所述VGAA納米線器件還包括柵極層，所述柵極層包括高K柵極電介質(zhì)和金屬層，所述柵極層完全圍繞所述VGAA納米線器件中的垂直溝道，并且用作柵極節(jié)點(diǎn)；CM0S電路，由所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOS VGAA納米線器件形成，所述CMOS電路還包括作為所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOS VGAA納米線器件的共用頂板的硅基阻擋件以將所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOS VGAA納米線器件的漏極節(jié)點(diǎn)電連接在一起，所述CMOS電路包括用作所述NMOS VGAA納米線器件和所述PMOSVGAA納米線器件的共用柵極的柵極層，所述CMOS電路包括用作所述NMOS VGAA納米線器件的源極節(jié)點(diǎn)的第一氧化物擴(kuò)散(OD