DE102007054058B4 - MuGFET mit erhöhter Wärmemasse und Verfahren zum Herstellen von diesem - Google Patents

MuGFET mit erhöhter Wärmemasse und Verfahren zum Herstellen von diesem Download PDF

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Abstract

Halbleiter (10), umfassend:
– eine Source-Zone (16);
– eine Drain-Zone (12);
– eine Anordnung von Finnen (18), die mit einer Gate-Zone (22) operativ gekoppelt sind, welche dazu ausgebildet ist, den Stromfluss durch die Finnen (18) zwischen der Source-Zone (16) und der Drain-Zone (12) zu steuern, und
– mindestens ein Kühlelement (30; 40), das wenigstens zum Teil aus einem Material geformt ist, das eine Wärmekapazität hat, die größer ist als die Wärmekapazität des Materials der Source-Zone, der Drain-Zone und der Anordnung von Finnen, wobei das Kühlelement sich in nächster Nähe zu den Finnen (18) der Firmenanordnung befindet und von den Finnen (18), der Source-Zone (16), der Drain-Zone (12) und der Gate-Zone (22) elektrisch isoliert ist und wobei das mindestens eine Kühlelement (30; 40) ein Balken- bzw. Stabkontakt (30; 40) ist, der sich quer zu und oberhalb von wenigstens zwei Firmen (18) der Finnenanordnung befindet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die hier offenbarten Informationen betreffen allgemein integrierte Schaltungsbauteile und Herstellungsverfahren, auch enthaltend Halbleiterbauelemente und Verfahren zum Formen solcher Bauelemente.
  • Hintergrund
  • Aufgrund der Schwierigkeiten, die beim weiteren Verkleinern von CMOS-Massentechnologien auftreten, werden zukünftig voraussichtlich Multi-Gate-Feldeffekt-Transistoren- (MuGFET) oder FinFET-Bauelemente eingesetzt werden. Derartige Bauelemente können typischerweise für Logic Core-Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit geringen Versorgungsspannungen ausgebildet werden. Für derartige Bauelemente ist es notwendig, dass sie in der Lage sind, spätere elektrostatische Entladungen (ESD) betreiben zu können.
  • US 2003/0 160 233 A1 offenbart ein Verfahren zum Formen einer Halbleitervorrichtung mit einer Energieabsorptionsschicht. Mittels der eingelagerten Energieabsorptionsschicht wird ein ungleichmäßiges Erwärmen von isolierten und dichten Regionen und das Problem des Erweichens und Deformierens von Kontrollelektroden vermieden. In ähnlichen Konfigurationen können kristalline Source- und Drain-Regionen einen FinFET ausbilden.
  • US 2004/0 150 029 A1 offenbart eine Double-Gate FinFET-Vorrichtung. Dabei erstreckt sich eine aktive Finnen-Region über eine Oxidschicht, die sich oberhalb eines konventionellen SOI-Substrats befindet, wobei die aktive Finnen-Region mit dem SOI-Substrat verbunden ist.
  • Ferner offenbart US 2008/0 111 163 A1 einen Feldeffekttransistor mit einer Finnenstruktur, die zur guten und lokalen Wärmeabsorption auf einer Seite Metall aufweist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es einen Halbleiter mit einer Anordnung von Firmen besser zu kühlen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Halbleiter gemäß Anspruch 1 bzw. durch ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 8. Weiterbildungen des Halbleiters bzw. des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Halbleiterbauelements zur Erläuterung der Erfindung, die Dummy-Kontakte als Kühlelemente in dem Freiraum zwischen Finnen oder Rippen zeigt,
  • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2' der 1,
  • 3 ist eine Draufsicht einiger Ausführungsformen der Erfindung, die Dummy-Balken- bzw. Stabkontakte als Kühlungselemente zeigt, die oberhalb der Finnen ausgebildet sind,
  • 4 ist eine Draufsicht einiger Ausführungsformen eines Halbleiterbauelements zur Erläuterung der Erfindung, die Dummy-Kontakte als Kühlelemente zeigt, die oberhalb aktiver Gate-Zonen platziert sind,
  • 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5' der 4,
  • 6 ist eine Draufsicht einiger Ausführungsformen der Erfindung, die Dummy-Balkenkontakte als Kühlelemente zeigt, die oberhalb der aktiven Gate-Zone und Drain- und Source-Kontakten ausgebildet sind,
  • 7 ist eine Draufsicht einiger Ausführungsformen eines Halbleiterbauelements zur Erläuterung der Erfindung, die Gate-Verlängerungen als Kühlelemente zeigt, die sich in den Raum zwischen Finnen erstrecken,
  • 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8' der 7,
  • 9 ist eine Draufsicht einiger Ausführungsformen eines Halbleiterelements zur Erläuterung der Erfindung, die Gate-Verlängerungsbereiche als Kühlelemente zeigt, die zumindest zwei Finnen überlappen,
  • 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 10-10' der 9,
  • 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 11-11' der 9,
  • 12 ist eine Draufsicht einiger Ausführungsformen eines Halbleiterelements zur Erläuterung der Erfindung mit Gateverlängerungen und Dummy-Kontakten als Kühleelemente in dem Freiraum zwischen Finnen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Viele der verschiedenen offenbarten Ausführungsformen betreffen Halbleiterbauelemente und Verfahren zur Herstellung derartiger Bauelemente, und insbesondere betreffen sie MuGFETs oder FinFETs. Genaue Einzelheiten bestimmter Ausführungsformen der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung und in den 1–12 weiter ausgeführt, um ein vollständiges Verständnis derartiger Ausführungsformen zu ermöglichen. Fachleute werden allerdings erkennen, dass auch andere Ausführungsformen möglich sind und viele andere Ausführungsformen ohne verschiedene, hierin beschriebene Einzelheiten ausgeführt werden können.
  • Die 1 und 2 zeigen ein Halbleiterbauelement 10, das einigen Ausführungsbeispielen eines Halbleiterelements zur Erläuterung der Erfindung entspricht. In einigen Ausführungsbeispielen ist das Halbleiterbauelement 10 ein MuGFET-Bauelement (ein Multi-Gate-Feldeffekt-Transistor). In einigen Ausführungsbeispielen ist das Halbleiterbauelement 10 ein MuGFET-ESD(elektrostatische Entladung)-Schutzbauelement. In einigen Ausführungsbeispielen ist das Halbleiterbauelement 10 ein I/O-Bauelement.
  • Die 1 zeigt das Layout des Bauelements 10. In einigen Ausführungsbeispielen ist das Bauelement 10 ein Halbleiterbauelement, bei dem Silizium auf einem Isolator ausgebildet ist und die aktiven Zonen oberhalb einer Isolierschicht liegen, die eine vergrabene Oxidschicht 14 sein kann, die oberhalb eines Siliziumsubstrats, das nicht gezeigt ist, ausgebildet ist. In einigen Ausführungsformen ist eine Drain-Zone 12 vorhanden, die in der 2 oberhalb der vergrabenen Oxidschicht 14 liegend gezeigt ist. In einigen Ausführungsbeispielen ist die vergrabene Oxidschicht 14 ein Isoliermaterial wie beispielsweise SiO2. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Isoliermaterial irgendein anderes isolierendes Material sein.
  • In einigen Ausführungsbeispielen ist die Source-Zone 16 oberhalb der vergrabenen Oxidschicht 14 ausgebildet. In einigen Ausführungsbeispielen beträgt die Dicke der vergrabenen Oxidschicht ungefähr 40 nm bis ungefähr 400 nm. In einigen Ausführungsbeispielen beträgt die Dicke ungefähr 145 nm. In einigen MuGFET-Bauelementen 10 ist eine Finnen-Zone 18, die aus einem aktiven Halbleitermaterial geformt ist, eingebunden, um einen Kanal zwischen der Source-Zone 16 und der Drain-Zone 12 zu bilden. In den Ausführungsbeispielen der 1 sind vier Firmen 18 gezeigt, wobei in der Praxis Anordnungen bzw. Reihen von im Wesentlichen parallelen Finnen 18 ausgebildet werden können, die vielmehr als vier Finnen-Zonen 18 aufweisen. In einigen Ausführungsbeispielen sind eine Reihe von Finnen 18 elektrisch parallel geschaltet, jedoch sind sie nicht geometrisch im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. In einigen Ausführungsbeispielen können fünfhundert oder mehr Finnenstrukturen in einem Bauelement vorhanden sein. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Halbleiterbauelement 10 eine einzige Finne 18 aufweisen.
  • Mit dem Kanalbereich der Finne 18 ist eine Gate-Zone 20, 22 operativ gekoppelt, um den Stromfluss durch den Kanal zwischen der Source-Zone 16 und der Drain-Zone 12 zu steuern. Zum Anlegen von Gate-Spannungen am Gate 20, 22 sind Gate-Kontakte 21 vorhanden. Die Gate-Zone umfasst eine aktive Gate-Zone 22, die mit der Finne 18 operativ gekoppelt ist. Die „Breite” der aktiven Gate-Zone 22 ist die Länge Lg des Gates entlang des Kanals innerhalb der Finne 18.
  • In einigen Ausführungsbeispielen isoliert eine Gate-Nichtleiterschicht (in 1 nicht gezeigt) die aktive Gate-Zone 22 von den Finnen 18, sodass eine an der Gate-Zone 20 anliegende Spannung den Stromfluss durch einen Kanal der Finne 18 zwischen der Drain 12 und der Source 16 steuert. In einigen Ausführungsbeispielen beträgt die Dicke der Gate-Nichtleiterschicht ungefähr 1 nm bis ungefähr 10 nm. In einigen Ausführungsbeispielen beträgt die Dicke der Gate-Nichtleiterschicht ungefähr 2 nm. Eine Kühlung von der Finne 18 zu der Gate-Zone 20, 22 erfolgt über Wärmeleitung durch das sehr dünne Gate-Dielektrikum. Obwohl die Wärmeleitfähigkeit dieses dielektrischen Materials geringer ist als die von Silizium oder Metall, wird die Wärme in ausreichendem Maß zum Gate geleitet werden, da die Gate-Nichtleiterschicht so dünn ist. Sogenannte Hoch-k-Dielektrika werden dies ebenfalls besser ermöglichen, da sie eine bessere Wärmeleitfähigkeit haben als SiO2.
  • In einigen Ausführungsbeispielen sind die Source 16, der Drain 12 und die Finne 18 alle mittels bekannter Ätz- und Dotierverfahren, die üblicherweise bei der Herstellung von CMOS-Bauelementen verwendet werden, auf der vergrabenen Oxidschicht 14 ausgebildet. Weil manche MuGFET-Herstellungsverfahren, die mit geringen Kosten verbunden sind, zu Ausführungsformen führen, in denen die Finnen-Zone 18 größtenteils frei von abgelagertem Silizium ist, wird die relativ geringe Wärmemasse der sehr dünnen Finnen-Zone 18 zu einer extremen Erwärmung und möglichen Beschädigung des Bauelements führen, wenn ein elektrostatischer Vorgang einen großen, vorübergehenden Stromfluss und einen extremen Temperaturanstieg in dem Kanal der Finne 18 verursacht. Obwohl die Finnen-Zone 18 eine dünne dielektrischen Zone und eine Gateschicht 20 über deren Oberseite und Seitenwände aufweist, ist der seitliche Raum zwischen nebeneinander liegenden Finnen relativ leer, so dass dort kein effizienter Wärmeleitungsweg weg von der Finne 18 vorhanden ist. Da die Finne 18 eine sehr kleine Wärmemasse hat, besitzt sie nur eine begrenzte Wärmeabsorptionskapazität.
  • Bei herkömmlichen Bauelementen, die mittels einer Massentechnik hergestellt werden, wird in der aktiven Zone für große Stromflüsse befindliche Wärme in das Substrat geleitet. In MuGFET-Bauelementen blockiert die vergrabene Oxidschicht den Wärmefluss zum Substrat aufgrund der schlechten Wärmekapazität und der schlechten Wärmeleitfähigkeit des isolierenden Materials wie beispielsweise SiO2. In herkömmlichen MuGFET-Bauelementen hat die primäre Wärmesenke für in der Finnenstruktur befindliche Wärme in der Finne selbst, dem Gate und dem umgebenden Zwischenoxid bestanden.
  • In den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die elektrische Verbindung der Drain-Zone 12 durch Kontakte 24 geschaffen, die oberhalb der Drain-Zone platziert sind und wiederum mit einem Drain-Anschluss (nicht gezeigt) für das Bauelement verbunden sein können. In einigen Ausführungsbeispielen ist das Kontaktmaterial Wolfram. In anderen Ausführungsbeispielen werden andere Kontaktmaterialien verwendet. In einigen Ausführungsbeispielen besitzt das Kontaktmaterial eine spezifische Wärmekapazität, die höher ist als die des Polysilizium des Gates und des Silizium der Finnen-Zone.
  • In den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ist der elektrische Kontakt mit der Source-Zone 16 durch Kontakte 26 gebildet, die oberhalb der Source-Zone platziert sind und wiederum mit einem Source-Anschluss (nicht gezeigt) für das Bauelement verbunden sein können. Der elektrische Kontakt mit der Gate-Zone 20 ist in den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen durch Gate-Kontakte 21 geschaffen, die mit einem Gate-Anschluss (nicht gezeigt) für das Bauelement gekoppelt sein können. In einigen Ausführungsbeispielen übersteigt die Wärmeleitfähigkeit der Kontakte 21, 24 und 26 die Wärmeleitfähigkeit der vergrabenen Oxidschicht 14.
  • In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind Kühlelemente 28 in Freiräumen zwischen den Finnen 18 ausgebildet. In einigen Ausführungsbeispielen werden die Kühlelemente 28 in dem gleichen Verfahrensschritt und aus dem gleichen Material wie die Kontakte 24 und 26 geformt. In einigen Ausführungsbeispielen ist dieses Material Wolfram. Im Unterschied zu den Kontakten 24 und 26, die auf den Drain- und Source-Zonen positioniert sind, um eine elektrische Verbindung zu schaffen, sind die Kühlelemente 28 in dem Freiraum zwischen benachbarten Finnen 18 und in unmittelbarer Nähe zu den Finnen platziert, so dass deren höhere spezifische Wärmekapazität Wärme von den Finnen 18 abzieht. Eine Wärmeleitung zu den Kühlelementen 28, wie beispielsweise Floating- oder Dummy-Kontakte 28, erfolgt über ein Oxidmaterial oder ein anderes Isoliermaterial, dass die Freiräume zwischen den Finnen ausfüllt. Die Effektivität der Wärmeleitung wird durch das Platzieren der Kühlelemente in unmittelbarer Nähe zu den Finnen 18 erhöht.
  • Es ist keine elektrische Verbindung zwischen den Kühlelementen 28 und elektrischen Anschlüssen des Halbleiterbauelements hergestellt, so dass die Kühlelemente 28 auch als Floating-Kontakte 28 bezeichnet werden können, da sie elektrisch „floaten”, während sie in nächster Nähe zu den Finnen 18 in der Finnen-Zone 18 erzeugte Wärme absorbieren.
  • Die 2 zeigt im Querschnitt die Kühlelemente oder Floating- oder Dummy-Kontakte 28. Abhängig von dem Herstellungsschritt, der eingesetzt wird, um die Kühlelemente 28 zu formen, können die Kühlelemente 28 geringfügig oberhalb (28a) der vergrabenen Oxidschicht 14 oder geringfügig eingebettet (28b) in der Oberseite der vergrabenen Oxidschicht 14 liegen. Die Kühlelemente 28 können auch auf der Oberfläche der vergrabenen Oxidschicht 14 angeordnet sein, wie es in der 2 gezeigt ist. In allen Fällen schaffen aber die Kühlelemente 28 eine Zunahme der Wärmemasse und der thermischen Wärmekapazität für die Finnen 18, zu denen sie unmittelbar benachbart sind.
  • In den Ausführungsformen des in der 3 gezeigten Halbleiterbauelements 10 liegt eine grundsätzliche Halbleiterstruktur aus Source-Zone 16, Drain-Zone 12 und Gate-Zonen 20, 22 vor. Anstatt des Ausbilden der Kühlelemente 28 in unmittelbarer Nähe der Finnen 18 in den Räumen zwischen den Finnen 18, weisen die in der 3 gezeigten Ausführungsformen verschiedene Kontakte 30 auf, die oberhalb von wenigstens zwei Firmen 18 einer Anordnung von im Wesentlichen parallelen Finnen 18 liegen und sich quer hierzu erstrecken. In einigen Ausführungsbeispielen können die Balken- bzw. Stabkontakte 30 quer verlaufen, sie können sich aber auch oberhalb und über einer einzelnen Finne 18 erstrecken. In einigen Ausführungsbeispielen können die Balkenkontakte 30 einen Breiten-Längenverhältnis von ungefähr 1:2 bis 1:10 und mehr aufweisen.
  • In den in der 3 gezeigten Ausführungsbeispielen schaffen Source- und Drain-Balkenkontakte 32 und 34 ebenfalls eine weitere Kühlung, indem sie eine Wärmemasse beisteuern, die größer ist als die Wärmemasse, die durch die Kontakte 26 und 24 geschaffen ist. Die Balkenkontakte 30 steuern zu der Wärmeableitungsfähigkeit einen größeren Beitrag bei als Balkenkontakte 32 und 34, da diese Kontakte 30 sich in nächster Nähe zu den Finnen 18 befinden.
  • In den Ausführungsbeispielen des in den 4 und 5 gezeigten Halbleiterbauelements 10 ist eine grundsätzliche Halbleiterstruktur 10 gezeigt, die eine Source 16, einen Drain 12 und ein Gate 20, 22 umfasst. In diesen Ausführungsbeispielen sind zusätzliche Kühlelemente Dummy-Kontakte 36, die oberhalb der aktiven Gate-Zone 18 liegen. Die Dummy-Kontakte 36 sind mit den Finnen 18 thermisch gekoppelt, jedoch nicht für die elektrische Kontaktierung mit der Gate-Zone 22 eingesetzt. In der 5 ist eine Schicht 38 ein nichtleitender Abstandshalter, aus dem eine benachbarte aktive Gate-Zone 22 geformt ist. In einigen Ausführungsbeispielen ist die Schicht 38 aus einem Oxid geformt. In einigen Ausführungsbeispielen ist die Schicht 38 aus einem Nitrid geformt.
  • In den Ausführungsbeispielen des in der 6 gezeigten Halbleiterbauelements 10 ist eine grundsätzliche Halbleiterstruktur 10 gezeigt, die eine Source-Zone 16, eine Drain-Zone 12 und eine Gate-Zone 20, 22 umfasst. In diesen Ausführungsbeispielen sind zusätzliche Kühlelemente verschiedene Kontakte 40, die eine zusätzliche Wärme-Senken-Kapaziät zur aktiven Gate-Zone 22 schaffen, die selbst thermisch angekoppelt ist, um Durchgangswärme von der Finne 18 abzuleiten. In einigen Ausführungsbeispielen steuert die spezifische Wärmekapazität der Balkenkontakte 40 einen großen Beitrag zu der Wärmeableitungskapazität des Halbleiterbauelements bei, durch das Ableiten von Wärme von den Finnen 18, wie beispielsweise während vorübergehend hoher Stromoperationen bei ESD-Vorgängen. In einigen Ausführungsbeispielen sind Source- und Drain-Balkenkontakte 32 und 34 oberhalb von Source- und Drain-Zonen 16 und 12 geformt, obwohl sie weniger effektiv sind, da sie nicht in unmittelbarer Nähe zu den Finnen 18 liegen.
  • In den Ausführungsbeispielen des in den 7 und 8 gezeigten Halbleiterbauelements 10 ist eine grundsätzliche Halbleiterstruktur 10 gezeigt, die eine Source-Zone 16, eine Drain-Zone 12 und eine Gate-Zone 20, 22 umfasst. In diesen Ausführungsbeispielen sind als zusätzliche Kühlelemente Gate-Verlängerungen 42 vorhanden, die sich in dem leeren Bereich zwischen nebeneinander liegenden parallelen Finnen 18 erstrecken. Die Gate-Verlängerungen sind von den mehreren Finnen-Zonen 18 wie auch von Abschnitten der Source- und Drain-Zone 16 bzw. 12 beabstandet. Die Gate-Verlängerungen 42 leiten Wärme von der Gate-Zone 20, 22 weg. Wenn die Verlängerungen 42 sich in unmittelbarer Nähe der Finnen 18 befinden oder diese in einigen Ausführungsbeispielen sogar überdecken, wird die Verlängerung auch Wärme von denjenigen Abschnitten der erwärmten Firmen absorbieren, die sich nicht unterhalb der aktiven Gate-Zone 22 befinden.
  • In den Ausführungsbeispielen des in den 9–11 gezeigten Halbleiterbauelements 10 ist eine grundsätzliche Halbleiterstruktur 10 gezeigt, die eine Source-Zone 16, eine Drain-Zone 12 und eine Gate-Zone 20, 22 umfasst. Ein Halo/Verlängerungszone 39 ist benachbart zur Finne 18 gezeigt. In der 11 ist eine Schicht aus Gate-Dielektrikum benachbart zur Finne 18 gezeigt. In diesen Ausführungsbeispielen sind als zusätzliche Kühlelemente Gate-Verlängerungen 44 vorhanden, die mehrere Finnen-Zonen 18 als auch Abschnitte der Source-Zone 16 und der Drain-Zone 12 überdecken.
  • In den Ausführungsbeispielen des in der 12 gezeigten Halbleiterbauelements 10 ist eine grundsätzliche Halbleiterstruktur 10 gezeigt, die eine Source-Zone 16, eine Drain-Zone 12 und eine Gate-Zone 20, 22 umfasst. In diesen Ausführungsbeispielen sind als zusätzliche Kühlelemente Gate-Verlängerungen 44 vorhanden, die mit den Abstandshaltern 38 an mehrere Finnen-Zonen 18 als auch Abschnitte der Source-Zonen 16 und der Drain-Zone 12 angrenzen. Einige Ausführungsbeispiele, die in den 9–12 gezeigt sind, verwenden auch zusätzliche Kühlelemente wie beispielsweise zusätzliche Kontakte 46, die oberhalb der Gate-Verlängerungen 44 geformt sind, um noch eine weitere Wärmeableitungs- und Wärmeabsorptionskapazität schaffen.
  • Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes können hier zur Vereinfachung auch einzeln oder zusammen als „Erfindung” bezeichnet werden, ohne dass hierdurch der Schutzbereich der Anmeldung freiwillig auf eine einzige Erfindung oder ein erfindungsgemäßes Konzept beschränkt wird, falls tatsächlich mehrere Erfindungen oder Konzepte offenbart sind. Somit ist zu beachten, dass, obwohl hier spezifische Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurden, irgendeine Anordnung, die zum Erzielen des gleichen Zwecks bemessen wurde, im Austausch für die gezeigten spezifischen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden kann. Diese Offenbarung ist dazu bestimmt, irgendeine und alle möglichen Abänderungen und Variationen verschiedener Ausführungsbeispiele abzudecken. Kombinationen der obigen Ausführungsformen und weitere Ausführungsformen, die hier nicht speziell beschrieben wurden, werden für Fachleute nach Studium der obigen Beschreibung klar sein.
  • Aus der voranstehenden detaillierten Beschreibung kann ersehen werden, dass verschiedene Merkmale zum Zwecke der Rationalisierung der Offenbarung in einer einzigen Ausführungsform gruppiert sind. Diese Art der Offenbarung ist nicht dahingehend zu interpretieren, dass sie irgendeine Intention reflektiert, wonach die beanspruchten Ausführungsbeispiele mehr Merkmale erfordern würden, als die, die in jedem Anspruch ausdrücklich genannt sind. Im Gegenteil, wie die nachfolgenden Ansprüche veranschaulichen, begründet sich der erfindungsgemäße Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzigen offenbarten Ausführungsform. Somit sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich eine eigene Ausführungsform darstellt.

Claims (10)

  1. Halbleiter (10), umfassend: – eine Source-Zone (16); – eine Drain-Zone (12); – eine Anordnung von Finnen (18), die mit einer Gate-Zone (22) operativ gekoppelt sind, welche dazu ausgebildet ist, den Stromfluss durch die Finnen (18) zwischen der Source-Zone (16) und der Drain-Zone (12) zu steuern, und – mindestens ein Kühlelement (30; 40), das wenigstens zum Teil aus einem Material geformt ist, das eine Wärmekapazität hat, die größer ist als die Wärmekapazität des Materials der Source-Zone, der Drain-Zone und der Anordnung von Finnen, wobei das Kühlelement sich in nächster Nähe zu den Finnen (18) der Firmenanordnung befindet und von den Finnen (18), der Source-Zone (16), der Drain-Zone (12) und der Gate-Zone (22) elektrisch isoliert ist und wobei das mindestens eine Kühlelement (30; 40) ein Balken- bzw. Stabkontakt (30; 40) ist, der sich quer zu und oberhalb von wenigstens zwei Firmen (18) der Finnenanordnung befindet.
  2. Halbleiter nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Kühlelement (30) oberhalb der Gate-Zone (22) geformt ist.
  3. Halbleiter nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Kühlelement ein sich quer erstreckender Balken- oder Stabkontakt (30; 40) ist, der oberhalb der Gate-Zone (22) ausgebildet ist.
  4. Halbleiter nach Anspruch 1, auch umfassend elektrische Kontaktzonen (24, 26; 32, 34), die in den Source- (16) und Drain-Zonen (12) geformt sind.
  5. Halbleiter nach Anspruch 4, wobei mindestens ein Kühlelement (30; 40) aus dem gleichen Material wie die elektrischen Kontakte (24, 26; 32, 34) geformt ist.
  6. Halbleiter nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei mindestens ein Kühlelement (30; 40) und die elektrischen Kontaktzonen (24, 26; 32, 34) aus Wolfram geformt sind.
  7. Halbleiter nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Source-Zone, die Drain-Zone und eine Anordnung von Finnen aus Silizium bestehen und oberhalb einer vergrabenen Oxidschicht liegen, die in einem Substrat ausgebildet ist.
  8. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiters (10), umfassend: – Formen einer Source- (16) und Drain-Zone (12) und einer Anordnung von Finnen (18) oberhalb eines vergrabenen Oxidbereichs (14) eines Substrates, und – Formen, im Wesentlichen gleichzeitig, von elektrischen Kontakten (24, 26; 32, 34) aus einem Material in elektrischem Kontakt mit der Source- (16) und Drain-Zone (12) und von mindestens einem Kühlelement (30; 40) aus einem Material, das eine Wärmekapazität hat, die größer ist als die Wärmekapazität des Materials der Source-Zone, der Drain-Zone und der Anordnung von Finnen, wobei das Kühlelement sich in nächster Nähe zu den Finnen (18) der Finnenanordnung befindet und von den Finnen (18), der Source-Zone (16), der Drain-Zone (12) und der Gate-Zone (22) elektrisch isoliert und ein Balken- bzw. Stabkontakt (30; 40) ist, der sich quer zu und oberhalb von wenigstens zwei Finnen (18) der Firmenanordnung befindet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ferner eine Gate-Zone (22) geformt wird und das mindestens eine Kühlelement (30) oberhalb der Gate-Zone (22) geformt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Formen der elektrischen Kontakte und der Kühlelemente das Ablagern von Wolfram in den Source- und Drain-Zonen und in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Firmen umfasst.
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