[發明專利]隧道晶體管

有效

• 申請號: 201110444279.9
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102610645A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: I·金;田偉;V·維斯亞納詹;C·貝多亞;M·希格特
• 申請（專利權）人: 希捷科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L27/105
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 錢慰民

技術背景

非易失性存儲器技術在不斷進步并已達到三維(3D)陣列可能是獲得要求的高密度的最佳選擇的地步。具有大的正向電流一逆向電流比的開關器件能更容易地實現存儲單元的3D層疊。多數標準半導體開關不提供需要的比，并可能需要與存儲器件制造不相容的高溫處理。因此，仍然需要新的開關器件。

發明內容

本公開的一特定實施例是一種晶體管，包括：源極；漏極；柵極區，該柵極區包括：柵極、島以及柵極氧化物，其中柵極氧化物位于柵極和島之間；并且柵極和島相互作用地彼此耦合；以及源極阻擋層和漏極阻擋層，其中源極阻擋層將源極與柵極區隔開并且漏極阻擋層將漏極與柵極區隔開。

本公開的另一實施例是一種存儲器陣列，該存儲器陣列包括：第一存儲器陣列層，其包括多個存儲器單元，每個存儲器單元具有電耦合于存儲元件的晶體管；以及第二存儲器陣列層，其包括多個存儲器單元，每個存儲器單元具有電耦合于存儲元件的晶體管，其中晶體管包括：源極、漏極、柵極區，所述柵極區包括柵極、島以及柵極氧化物，其中柵極氧化物位于柵極和島之間；并且柵極和島相互作用地彼此耦合；以及源極阻擋層和漏極阻擋層，其中源極阻擋層將源極與柵極區隔開并且漏極阻擋層將漏極與柵極區隔開。

本公開的又一特定實施例是一種晶體管，包括：源極；漏極；柵極區的，該柵極區包括柵極、島以及柵極氧化物，其中柵極氧化物位于柵極和島之間；并且柵極和島相互作用地彼此耦合；以及源極阻擋層和漏極阻擋層，其中源極阻擋層將源極與柵極區隔開并且漏極阻擋層將漏極與柵極區隔開，并且其中源極阻擋層和漏極阻擋層在接近島的地方比它們接近柵極的地方更薄。

通過閱讀以下詳細描述，這些以及各個其他特征和優點將是顯而易見的。

附圖簡述

考慮以下結合附圖對本公開的各個實施例的詳細描述，可更完整地理解本公開，在附圖中：

圖1是所披露的晶體管的示例性實施例的示意圖。

圖2A和2B分別是沒有偏壓且不施加柵極電勢(圖2A)、具有偏壓且不施加柵極電勢(圖2B)以及不具有偏壓且施加柵極電勢(圖2C)的電能帶排列的示意圖；

圖3是所披露的具有垂直結構的晶體管的示例性實施例的示意圖；以及

圖4是說明性3D存儲器陣列的分解立體示意圖。

這些附圖不一定按比例示出。附圖中所使用的相同數字表示相同組件。然而，應當理解，在給定附圖中使用數字表示組件并不旨在限制在另一附圖中用相同數字標記的組件。

詳細描述

本公開涉及開關器件——更具體地是晶體管——的各實施例。

在以下描述中，參考形成本說明書一部分的一組附圖，其中通過圖示示出了若干具體實施例。應當理解，構想并可作出其他實施例而不背離本公開的范圍或精神。因此，以下詳細描述不采取限制性含義。本文中所提供的任何定義用于方便理解本文中頻繁使用的某些術語，而不旨在限制本公開的范圍。

除非另外指示，否則在說明書和權利要求書中使用的表示特征大小、量和物理性質的所有數字應當理解為在任何情況下均由術語“約”修飾。因此，除非相反地指出，否則在上述說明書和所附權利要求中闡明的數值參數是近似值，這些近似值可利用本文中公開的教示根據本領域技術人員所尋求獲得的期望性質而變化。

如本說明書和所附權利要求書中所使用的，單數形式“一”、“一個”和“該”涵蓋具有復數引用物的實施例，除非該內容另外明確地指出。如本說明書和所附權利要求書中所使用的，術語“或”一般以包括“和/或”的含義來使用，除非該內容另外明確地指出。

盡管本公開不限于此，但通過討論以下所提供的示例將獲得對本公開的各個方面的理解。

圖1A示出一示例性晶體管100，該晶體管100包括源極110、漏極120、柵極區130、源極阻擋層115和漏極阻擋層125。盡管本文中未示出，然而晶體管100可形成在襯底上或襯底內。一般來說，柵極區130可位于源極110和漏極120之間。所披露的晶體管還包括源極阻擋層115和漏極阻擋層125。源極阻擋層115將源極與柵極區130隔開，而漏極阻擋層125將漏極與柵極區130隔開。源極阻擋層115和漏極阻擋層125可分別物理地將源極110和漏極120與柵極區130隔開，分別電氣地將源極110和漏極120與柵極區130隔開，或者分別物理地和電氣地將源極110和漏極120與柵極區130隔開。