[發(fā)明專利]一種源極為肖特基結(jié)的隧穿晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910247546.6
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101771079A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬飛;吳東平;張衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 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(jié)構(gòu)，其特征在于，該隧穿晶體管包括至少一個半導(dǎo)體襯底、一個源極、一個漏極和一個柵極；并采用U形溝道結(jié)構(gòu)；其中，所述的源極采用肖特基結(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的半導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的源極、漏極和柵極是通過自對準(zhǔn)金屬硅化物工藝形成的。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，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(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的柵極包括至少有一個導(dǎo)電層和一個將導(dǎo)電層與半導(dǎo)體襯底隔離的絕緣層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，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(dǎo)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(qū)域；

利用光刻技術(shù)和刻蝕技術(shù)形成器件的U形溝道結(jié)構(gòu)；

依次淀積形成氧化物介質(zhì)層、高K材料介質(zhì)層、導(dǎo)電層和多晶硅層；

對氧化硅介質(zhì)層、高K材料介質(zhì)層、導(dǎo)電層和多晶硅層進行刻蝕形成器件的柵極結(jié)構(gòu)，并且露出用于形成硅化物源極和漏極的硅區(qū)；

淀積絕緣介質(zhì)，再對所述的絕緣介質(zhì)進行刻蝕形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)；

淀積一層金屬層并退火，使之與所述硅區(qū)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的絕緣介質(zhì)為SiO₂、Si₃N₄或者它們之間相混合的絕緣材料。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的第一種摻雜區(qū)域的一部分被所述的后續(xù)的溝道形成工序刻蝕去。

12.一種互補隧穿晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，該互補隧穿晶體管由通過權(quán)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(gòu)成。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的N型隧穿晶體管使用功函數(shù)較高的硅化物，其功函數(shù)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(shù)較低的硅化物，其功函數(shù)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(dǎo)體器件為權(quán)利要求1所述的隧穿晶體管結(jié)構(gòu)，或者為權(quán)利要求12所述的互補隧穿晶體管結(jié)構(gòu)。