[發明專利]晶體管及形成晶體管的方法

有效

• 申請號: 201580055886.2
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN106796957B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 卡邁勒·M·考爾道;古爾特杰·S·桑胡;錢德拉·穆利
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 路勇

一些實施例包含一種具有漏極區域及源極區域的晶體管。導電柵極位于所述源極區域與所述漏極區域之間。第一溝道材料位于所述柵極與所述源極區域之間。所述第一溝道材料是通過一或多種絕緣材料而與所述柵極隔開。第二溝道材料位于所述第一溝道材料與所述源極區域之間，且直接接觸所述源極區域。所述第一溝道材料及所述第二溝道材料為過渡金屬硫族化物。所述源極區域及所述漏極區域中的一者為空穴儲集器區域，且另一者為電子儲集器區域。隧道電介質材料可位于所述第一溝道材料與所述第二溝道材料之間。

技術領域

本發明涉及晶體管及形成晶體管的方法。

背景技術

存儲器是一種類型的集成電路，且在計算機系統中用于存儲數據。存儲器可被制造為個別存儲器單元的一或多個陣列。可使用數字線(其也可被稱為位線、數據線、傳感線，或數據/傳感線)及存取線(其也可被稱為字線)向存儲器單元進行寫入或從存儲器單元進行讀取。數字線可沿著陣列的列導電地互連存儲器單元，且存取線可沿著陣列的行導電地互連存儲器單元。可通過數字線與存取線的組合而對每一存儲器單元唯一地尋址。

存儲器單元可為易失性的或非易失性的。非易失性存儲器單元可在延長的時間段內(包含當計算機關閉時)存儲數據。易失性存儲器會耗散且因此需要被刷新/重寫，在許多情況中為每秒多次。無論如何，存儲器單元都經配置以在至少兩種不同可選擇狀態中保留或存儲存儲器。在二進制系統中，所述狀態被視為“0”或“1”。在其它系統中，至少一些個別存儲器單元可經配置以存儲多于兩種層級或狀態的信息。

場效應晶體管是可用于存儲器單元中的一種類型的電子組件。這些晶體管包括一對導電源極/漏極區域，其間具有半導電溝道區域。導電柵極鄰近于溝道區域且是通過薄柵極絕緣體而與溝道區域分離。將合適電壓施加到柵極會允許電流從源極/漏極區域中的一者通過溝道區域流動到另一者。當從柵極移除電壓時，會很大程度上防止電流流動通過溝道區域。晶體管可用于許多類型的存儲器中。晶體管也可并入到除了存儲器之外的集成電路中。

附圖說明

圖1是實例實施例晶體管的圖解橫截面圖。

圖2是描繪圖1的晶體管的操作狀態的帶隙圖。

圖3是另一實例實施例晶體管的圖解橫截面圖。

圖4到14是可用于制造包括實例實施例晶體管的集成電路的實例實施例過程階段的圖解橫截面圖。

圖15是集成電路的多個層級的實例實施例堆疊布置的圖解橫截面圖。

具體實施方式

一種類型的晶體管是所謂的隧道場效應晶體管(隧道FET)。此類晶體管可利用帶到帶隧穿，其中半導體材料的價帶中的電子遍及帶隙隧穿到導帶。隧道FET在“關閉”狀態中有利地具有零或至少極低的電流。然而，在常規隧道FET配置中遇到的困難是在“接通”狀態中可存在不良的電流流動，且因此裝置可運作緩慢。在一些實施例中，描述新隧穿FET，其維持“關閉”狀態的有利特性，而在“接通”狀態中已改進電流流動。參考圖1到15來描述特定實例實施例。

參看圖1，實例實施例晶體管10被說明為由基座12支撐。

基座12可包括任何合適的支撐材料。舉例來說，在一些實施例中，基座12可包括位于半導體材料之上的絕緣層；且半導體材料可包括單晶硅、基本上由單晶硅組成或由單晶硅組成。在一些實施例中，基座12可被視為包括半導體襯底。術語“半導體襯底”意指包括半導電材料的任何構造，半導電材料包含但不限于塊體半導電材料，例如半導電晶片(單獨的或呈包括其它材料的組合件)，及半導電材料層(單獨的或呈包括其它材料的組合件)。術語“襯底”是指任何支撐結構，包含但不限于上文所描述的半導體襯底。在一些實施例中，基座12可對應于除了半導體襯底之外的某物。在一些實施例中，基座12可包括電耦合到晶體管10的導電材料(例如，數字線材料)。