[發明專利]一種自適應復合機制隧穿場效應晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201210139560.6
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102664192A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 黃如;黃芊芊;詹瞻;邱穎鑫;王陽元
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/08;H01L21/336
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 賈曉玲

1.一種隧穿場效應晶體管，包括一個控制柵，一個柵介質層，一個半導體襯底，一個摻雜源區和一個摻雜漏區，摻雜源區和摻雜漏區分別位于控制柵的兩側，其特征在于，對于N型晶體管，摻雜源區在N^-摻雜的基礎上，在靠近控制柵邊緣的一側又注入P⁺，使得該注入部分原有的N^-摻雜完全被補償為P⁺，且P⁺摻雜區和有源區寬度方向的邊緣有間距；對于P型晶體管，摻雜源區在P^-摻雜的基礎上，在靠近控制柵邊緣的一側又注入N⁺，使得該注入部分原有的P^-摻雜完全被補償為N⁺，且N⁺摻雜區和有源區寬度方向的邊緣有間距。

2.如權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，對于N型晶體管，摻雜漏區N^-的摻雜濃度為1×10¹⁹~1×10²⁰cm^-3；P⁺摻雜濃度為1×10²⁰~1×10²¹cm^-3。

3.如權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，對于P型晶體管，摻雜漏區P^-的摻雜濃度約1×10¹⁹~1×10²⁰cm^-3；N⁺的摻雜濃度約1×10²⁰～1×10²¹cm^-3。

4.如權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，P⁺摻雜區或N⁺摻雜區和有源區寬度方向邊緣的間距小于2μm。

5.一種制備如權利要求1所述隧穿場效應晶體管的方法，包括以下步驟：

（1）在半導體襯底上通過淺槽隔離定義有源區；

（2）生長柵介質層；

（3）淀積柵材料，接著光刻和刻蝕，形成控制柵圖形；

（4）以控制柵為掩膜，自對準離子注入，形成相同摻雜類型的摻雜漏區和摻雜源區；

（5）光刻暴露出部分與控制柵相連的源摻雜區，以光刻膠及柵為掩膜，在靠近控制柵邊緣的一側離子注入形成另一種摻雜類型的高摻雜源區，然后快速高溫熱退火激活摻雜雜質；

（6）最后進入常規CMOS后道工序。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中的半導體襯底材料選自Si、Ge、SiGe、GaAs或其他II-VI，III-V和IV-IV族的二元或三元化合物半導體、絕緣體上的硅或絕緣體上的鍺。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）中的柵介質層材料選自SiO₂、Si₃N₄和高K柵介質材料。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，生長柵介質層的方法選自下列方法之一：常規熱氧化、摻氮熱氧化、化學氣相淀積和物理氣相淀積。

9.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟（3）中的柵材料選自摻雜多晶硅、金屬鈷，鎳以及其他金屬或金屬硅化物。?