[發(fā)明專利]隧穿場效應晶體管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580082816.6
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN107924941B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 楊喜超;張臣雄
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L21/331
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

1.一種隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述隧穿場效應晶體管包括源區(qū)、漏區(qū)、溝道區(qū)、口袋層、柵氧層和柵區(qū)，其中：

所述溝道區(qū)連接所述源區(qū)和所述漏區(qū)；

所述口袋層和所述柵氧層依次制備于所述源區(qū)與所述柵區(qū)之間，所述口袋層位于靠近所述源區(qū)的一側(cè)；

所述源區(qū)中的第一區(qū)域制備有金屬層，所述第一區(qū)域位于所述源區(qū)與所述口袋層相接觸的一側(cè)，且所述口袋層至少部分覆蓋所述金屬層；

所述口袋層與所述源區(qū)中的第二區(qū)域組成所述隧穿場效應晶體管的第一隧穿結(jié)，所述口袋層與所述金屬層組成所述隧穿場效應晶體管的第二隧穿結(jié)，所述第二區(qū)域為所述源區(qū)中除所述第一區(qū)域外的區(qū)域。

2.根據(jù)權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述源區(qū)和所述漏區(qū)分離地制備于半導體襯底內(nèi)部；

所述口袋層制備于所述半導體襯底上表面的部分區(qū)域；

所述柵氧層和所述柵區(qū)依次制備于所述口袋層上。

3.根據(jù)權利要求2所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述口袋層、所述柵氧層和所述柵區(qū)兩側(cè)制備有隔離墻；

所述源區(qū)、所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的指定位置處分別制備有金屬源電極、金屬柵電極和金屬漏電極，所述隔離墻用于隔離所述金屬源電極、所述金屬柵電極及所述金屬漏電極。

4.根據(jù)權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述漏區(qū)制備于半導體襯底上，所述溝道區(qū)制備于所述漏區(qū)上的部分區(qū)域，所述源區(qū)制備于所述溝道區(qū)上；

所述口袋層完全覆蓋所述源區(qū)和所述溝道區(qū)的兩側(cè)區(qū)域；

所述柵氧層和所述柵區(qū)依次制備于所述口袋層外側(cè)。

5.根據(jù)權利要求4所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述柵區(qū)與所述漏區(qū)的接觸側(cè)制備有隔離墻；

所述源區(qū)、所述柵區(qū)和所述漏區(qū)的指定位置處分別制備有金屬源電極、金屬柵電極和金屬漏電極，所述隔離墻用于隔離所述金屬源電極、所述金屬柵電極及所述金屬漏電極。

6.根據(jù)權利要求2或4所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述半導體襯底的材料為體硅、絕緣體上的硅、鍺硅、鍺以及III-V族化合物半導體中的一種；

所述口袋層的材料為硅、鍺硅、鍺以及III-V族化合物半導體中的一種。

7.根據(jù)權利要求2或4所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述半導體襯底及所述口袋層為相同的材料或不同的材料。

8.根據(jù)權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述柵區(qū)的材料為多晶硅以及金屬中的一種；

所述柵氧層的材料為高介電材料。

9.根據(jù)權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述柵區(qū)的材料為多晶硅以及金屬中的一種；

所述柵氧層的材料為二氧化硅。

10.一種隧穿場效應晶體管的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

分離地制備源區(qū)和漏區(qū)，在所述源區(qū)和所述漏區(qū)之間制備溝道區(qū)；

制備柵區(qū)，在所述源區(qū)和所述柵區(qū)之間依次制備口袋層和柵氧層，所述口袋層制備于靠近所述源區(qū)的一側(cè)；

在所述源區(qū)中的第一區(qū)域制備金屬層，所述第一區(qū)域位于所述源區(qū)與所述口袋層相接觸的一側(cè)，且所述口袋層至少部分覆蓋所述金屬層，使所述口袋層與所述源區(qū)中的第二區(qū)域組成隧穿場效應晶體管的第一隧穿結(jié)，所述口袋層與所述金屬層組成所述隧穿場效應晶體管的第二隧穿結(jié)，所述第二區(qū)域為所述源區(qū)中除所述第一區(qū)域外的區(qū)域。

11.根據(jù)權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述分離地制備源區(qū)和漏區(qū)，包括：

設置半導體襯底；

利用光刻技術保護所述半導體襯底中的預設漏區(qū)，對所述半導體襯底中的預設源區(qū)進行第一種離子注入；

利用光刻技術保護所述預設源區(qū)，對所述預設漏區(qū)進行第二種離子注入；

對完成離子注入的結(jié)構(gòu)進行快速退火工藝，生成源區(qū)和漏區(qū)。