[發明專利]一種源極為肖特基結的隧穿晶體管結構及其制造方法

無效

• 申請號: 200910247546.6
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101771079A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 王鵬飛;吳東平;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/47;H01L21/336;H01L21/28;H01L27/092;H01L27/088
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種隧穿晶體管結構，其特征在于，該隧穿晶體管包括至少一個半導體襯底、一個源極、一個漏極和一個柵極；并采用U形溝道結構；其中，所述的源極采用肖特基結。

2.根據權利要求1所述的結構，其特征在于，所述的半導體襯底為單晶硅、多晶硅、絕緣體上硅或者絕緣體上鍺。

3.根據權利要求1所述的結構，其特征在于，所述的源極、漏極和柵極是通過自對準金屬硅化物工藝形成的。

4.根據權利要求3所述的結構，其特征在于，所述的金屬硅化物是硅化鈦、硅化鈷、硅化鎳、硅化鉑或鍺硅化鎳，或者是它們之中幾種的混合物。

5.根據權利要求1所述的結構，其特征在于，所述的柵極包括至少有一個導電層和一個將導電層與半導體襯底隔離的絕緣層。

6.根據權利要求5所述的結構，其特征在于，所述的導電層為多晶硅、無定形硅、鎢金屬、氮化鈦、氮化鉭或者金屬硅化物。

7.根據權利要求5所述的結構，其特征在于，所述的絕緣層為SiO₂、HfO₂、HfSiO、HfSiON、SiON或Al₂O₃，或者它們之中幾種的混合物。

8.一種隧穿晶體管的制造方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

提供一個半導體集成電路襯底；

在所述襯底上注入離子形成第一種摻雜區域；

利用光刻技術和刻蝕技術形成器件的U形溝道結構；

依次淀積形成氧化物介質層、高K材料介質層、導電層和多晶硅層；

對氧化硅介質層、高K材料介質層、導電層和多晶硅層進行刻蝕形成器件的柵極結構，并且露出用于形成硅化物源極和漏極的硅區；

淀積絕緣介質，再對所述的絕緣介質進行刻蝕形成側墻結構；

淀積一層金屬層并退火，使之與所述硅區中的硅形成金屬硅化物；

去除殘留的金屬；

形成接觸與互連布線。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一種摻雜為n型，或者為p型。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述的絕緣介質為SiO₂、Si₃N₄或者它們之間相混合的絕緣材料。

11.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述的第一種摻雜區域的一部分被所述的后續的溝道形成工序刻蝕去。

12.一種互補隧穿晶體管結構，其特征在于，該互補隧穿晶體管由通過權利要求10所述方法制備而成的N型隧穿晶體管和P型隧穿晶體管構成。

13.根據權利要求12所述的結構，其特征在于，所述的N型隧穿晶體管使用功函數較高的硅化物，其功函數范圍為4.611-5.2電子伏特；所述的P型隧穿晶體管使用功函數較低的硅化物，其功函數范圍為3.8-4.61電子伏特。

14.一種集成電路芯片，其特征在于，該芯片上至少有一個半導體器件為權利要求1所述的隧穿晶體管結構，或者為權利要求12所述的互補隧穿晶體管結構。