[發明專利]晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201510617308.5
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN105609556A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 朱慧瓏
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種晶體管，包括：

柵介質層；

設置在柵介質層的第一側的柵極；以及

設置在柵介質層與第一側相對的第二側的源極和漏極，

其中，源極和漏極相對于柵極分別處于相對兩側從而彼此相對，且 通過間隔而隔開，

源極和漏極構成放電結構以從源極向漏極發射電荷，其中，柵極被 配置為控制放電結構的電荷發射。

2.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述放電結構形成為尖端 的形式。

3.根據權利要求2所述的晶體管，其中，源極與漏極之間的間隔的 至少一部分形成為向著靠近柵介質層一側而漸縮的形狀，從而源極與漏 極在柵介質層的表面處各自均具有相應的尖端。

4.根據權利要求1所述的晶體管，其中，柵極、源極和漏極被摻雜 為具有相同的導電類型。

5.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述電荷包括電子。

6.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述晶體管形成于絕緣體 上半導體SOI襯底上，該SOI襯底包括基底襯底、埋入絕緣層和SOI 層，

其中，柵極形成于基底襯底中，柵介質層由埋入絕緣層形成，且源 極和漏極形成于SOI層中。

7.根據權利要求6所述的晶體管，其中，SOI層為硅層，取(100) 晶面，所述間隔的至少一部分由硅的(111)晶面限定。

8.根據權利要求7所述的晶體管，其中，柵極包括形成于基底襯底 中的摻雜區，源極和漏極包括沿(111)表面延伸的摻雜區。

9.根據權利要求8所述的晶體管，還包括：沿SOI層的(100)表面 延伸、與沿(111)表面延伸的摻雜區連續并具有相同導電類型的另一摻 雜區。

10.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述間隔的寬度為約 10nm-200nm。

11.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述間隔為真空。

12.一種制造晶體管的方法，包括：

設置柵介質層；

在柵介質層的一側形成柵極；以及

在柵介質層的另一側形成源極和漏極，其中，源極和漏極相對于柵 極分別處于相對兩側從而彼此相對，且通過間隔而隔開，

其中，將源極和漏極形成為可操作來發射電荷的放電結構。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述放電結構形成為尖端 的形式。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，將源極與漏極之間的間隔 的至少一部分形成為向著靠近柵介質層一側而漸縮的形狀，從而源極與 漏極在柵介質層的表面處各自均具有相應的尖端。

15.根據權利要求12所述的方法，其中，在絕緣體上半導體SOl 襯底上形成所述晶體管，該SOl襯底包括基底襯底、埋入絕緣層和SOl 層，

其中，在基底襯底中形成柵極，由埋入絕緣層形成柵介質層，且在 SOI層中形成源極和漏極。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，

形成源極和漏極包括：

將SOI層構圖為在其中形成向著靠近埋入絕緣層一側而漸縮的 開口；以及

對SOI層被開口露出的表面進行第一離子注入，

形成柵極包括：

經由所述開口對基底襯底進行第二離子注入。

17.根據權利要求16所述的方法，其中，第一離子注入和第二離子 注入在同一操作中進行。

18.根據權利要求16所述的方法，其中，對SOI層的構圖使得(11 1)表面露出。

19.根據權利要求16所述的方法，其中，形成源極和漏極還包括： 對SOI層與埋入絕緣層相對一側的表面進行離子注入。

20.根據權利要求12所述的方法，其中，所述間隔為真空。