[發明專利]隧穿場效應晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201580082816.6
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN107924941B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（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、漏區、溝道區、口袋層、柵氧層和柵區，其中：

所述溝道區連接所述源區和所述漏區；

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

所述源區中的第一區域制備有金屬層，所述第一區域位于所述源區與所述口袋層相接觸的一側，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中的第二區域組成所述隧穿場效應晶體管的第一隧穿結，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，所述第二區域為所述源區中除所述第一區域外的區域。

2.根據權利要求1所述的隧穿場效應晶體管，其特征在于，所述源區和所述漏區分離地制備于半導體襯底內部；

所述口袋層制備于所述半導體襯底上表面的部分區域；

所述柵氧層和所述柵區依次制備于所述口袋層上。

3.根據權利要求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兩側制備有隔離墻；

所述源區、所述柵區和所述漏區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，所述漏區制備于半導體襯底上，所述溝道區制備于所述漏區上的部分區域，所述源區制備于所述溝道區上；

所述口袋層完全覆蓋所述源區和所述溝道區的兩側區域；

所述柵氧層和所述柵區依次制備于所述口袋層外側。

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

所述源區、所述柵區和所述漏區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：

分離地制備源區和漏區，在所述源區和所述漏區之間制備溝道區；

制備柵區，在所述源區和所述柵區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的一側；

在所述源區中的第一區域制備金屬層，所述第一區域位于所述源區與所述口袋層相接觸的一側，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中的第二區域組成隧穿場效應晶體管的第一隧穿結，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，所述第二區域為所述源區中除所述第一區域外的區域。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述分離地制備源區和漏區，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，對所述半導體襯底中的預設源區進行第一種離子注入；

利用光刻技術保護所述預設源區，對所述預設漏區進行第二種離子注入；

對完成離子注入的結構進行快速退火工藝，生成源區和漏區。