[發明專利]異質柵隧穿晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201210112464.2
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102629627A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 梁仁榮;劉立濱;王敬;許軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種異質柵隧穿晶體管，其特征在于，包括：

襯底；

形成在所述襯底之中的溝道區，以及形成所述襯底之中及位于所述溝道區兩側的源區和漏區，其中，所述漏區和所述源區的摻雜類型相反；

形成在所述溝道區之上的柵堆疊，其中，所述柵堆疊包括：

柵介質層；

沿著從所述源區到所述漏區方向分布的且形成在所述柵介質層之上的第一柵電極和第二柵電極，且第一柵電極和第二柵電極具有不同的功函數；

分別位于所述第一柵電極和第二柵電極兩側的第一真空或空氣側墻和第二真空或空氣側墻；

其中，所述柵介質層的邊緣與漏區的邊緣具有一定的距離以使所述第二真空或空氣側墻不覆蓋所述漏區。

2.根據權利要求1所述的異質柵隧穿晶體管，其特征在于，

當所述異質柵隧穿晶體管為n型異質柵隧穿晶體管時，所述襯底具有n型高電阻率、p型高電阻率或者為本征半導體材料，所述漏區為n型重摻雜，所述源區為p型重摻雜。

3.根據權利要求1所述的異質柵隧穿晶體管，其特征在于，當所述異質柵隧穿晶體管為p型異質柵隧穿晶體管時，所述襯底具有n型高電阻率、p型高電阻率或者為本征半導體材料，所述漏區為p型重摻雜，所述源區為n型重摻雜。

4.一種異質柵隧穿晶體管的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

形成襯底，并在所述襯底之上形成偽柵介質層以及偽柵電極層；

對所述偽柵介質層和偽柵電極層進行圖形化以形成偽柵堆疊；

在所述偽柵堆疊兩側分別形成第一柵側墻和第二柵側墻；

將偽柵堆疊一側的第二柵側墻去除，并利用傾角注入，分別形成漏區和源區；

去除所述偽柵堆疊以形成柵窗口，并在所述柵窗口中分別形成第一柵電極和第二柵電極，其中，所述第一柵電極和第二柵電極沿著從所述源區到所述漏區方向分布，且所述第一柵電極和第二柵電極具有不同的功函數；

去除所述第一柵側墻；以及

沉積平坦化的中間介質層以形成真空或空氣側墻。

5.如權利要求4所述的異質柵隧穿晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一柵側墻為Si₃N₄，所述第二柵側墻為SiO₂。

6.如權利要求1-5任一項所述的異質柵隧穿晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：

形成所述源區和漏區之上的歐姆接觸層，并沉積中間介質層。

7.如權利要求1-6任一項所述的異質柵隧穿晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：

利用高選擇比的濕法或干法工藝將所述第一柵側墻去除。

8.一種集成電路芯片，其特征在于，所述芯片上至少有一個半導體器件為權利要求1所述的異質柵隧穿晶體管。