[發(fā)明專利]隧穿場效應晶體管及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310398740.0
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104425606B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 黃新運;曾以志;孫浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/08;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底上形成底層鰭部和位于所述底層鰭部上表面的溝道鰭部，所述溝道鰭部的電子遷移率大于所述底層鰭部的電子遷移率，所述底層鰭部具有第一類型摻雜，所述溝道鰭部具有第二類型摻雜，第一類型摻雜和第二類型摻雜不同；

形成源極和漏極，以及橫跨所述溝道鰭部的柵極結(jié)構(gòu)，所述源極具有第一類型摻雜，所述漏極具有第二類型摻雜；

先形成源極，再形成漏極；形成源極和漏極的方法包括：

形成柵極結(jié)構(gòu)后，在所述基底、柵極結(jié)構(gòu)和溝道鰭部的上表面，以及柵極結(jié)構(gòu)、底層鰭部和溝道鰭部的側(cè)壁形成第一圖形化的掩膜層，所述第一圖形化的掩膜層暴露柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的溝道鰭部和底層鰭部；

在暴露的溝道鰭部和底層鰭部上外延形成源極；

去除所述第一圖形化的掩膜層；

在所述基底、柵極結(jié)構(gòu)、溝道鰭部和源極的上表面，以及柵極結(jié)構(gòu)、底層鰭部、溝道鰭部和源極的側(cè)壁形成第二圖形化的掩膜層，所述第二圖形化的掩膜層暴露柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的溝道鰭部和底層鰭部；

在暴露的溝道鰭部和底層鰭部上外延形成漏極；

去除所述第二圖形化的掩膜層。

2.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，在所述基底上形成底層鰭部和溝道鰭部的方法包括：

在所述基底上形成具有第一類型摻雜的底層鰭部材料層；

在所述底層鰭部材料層上形成具有第二類型摻雜的溝道鰭部材料層；

圖形化所述底層鰭部材料層和溝道鰭部材料層，形成底層鰭部和溝道鰭部。

3.如權(quán)利要求2所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，形成溝道鰭部材料層的方法為化學氣相沉積、物理氣相沉積或外延生長。

4.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，形成源極的方法包括：對位于柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的溝道鰭部進行重摻雜離子注入。

5.如權(quán)利要求4所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，形成漏極的方法包括：對位于柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的溝道鰭部進行重摻雜離子注入。

6.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，在形成所述源極和所述漏極之前，還包括：

對柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的部分底層鰭部進行輕摻雜離子注入，形成具有第二類型摻雜的源極輕摻雜區(qū)；

對柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的部分底層鰭部進行輕摻雜離子注入，形成具有第二類型摻雜的漏極輕摻雜區(qū)。

7.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，在形成所述柵極結(jié)構(gòu)之前，還包括：在所述底層鰭部兩側(cè)的基底上形成隔離層，所述隔離層的厚度小于或等于所述底層鰭部的高度。

8.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一類型摻雜為n型摻雜，所述第二類型摻雜為p型；或者，所述第一類型摻雜為p型，所述第二類型摻雜為n型。

9.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述溝道鰭部的材料為SiC或者SiGe。

10.如權(quán)利要求9所述的隧穿場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述溝道鰭部的厚度為5-10nm。