[發(fā)明專利]晶體管裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611020363.7
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106935651A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雅利安·阿弗薩藍(lán)
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本揭示內(nèi)容是關(guān)于晶體管裝置、半導(dǎo)體裝置及形成晶體管裝置的方法，特別是關(guān)于具有穿隧阻障層的晶體管裝置及半導(dǎo)體裝置及形成晶體管裝置的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體集成電路(IC)行業(yè)中，IC材料和設(shè)計的技術(shù)進步已經(jīng)產(chǎn)生了若干代IC，其中每一代比上一代具有更小和更復(fù)雜的電路。在IC進化過程中，功能密度(亦即，每晶片面積的互連設(shè)備數(shù)量)已經(jīng)普遍增大，而幾何尺寸(亦即，使用制造制程可產(chǎn)生的最小部件(或者接線))已經(jīng)減小。此按比例縮小過程通常通過提高生產(chǎn)效率及降低相關(guān)成本來提供益處。此類按比例縮小亦已經(jīng)增大了IC處理及制造的復(fù)雜性。

集成電路中的常用設(shè)備是晶體管。典型的晶體管基于施加在柵極處的電壓及晶體管類型允許或者禁止電流在源極端與漏極端之間流動。特別地，當(dāng)晶體管處于通態(tài)時，允許電流在源極端與漏極端之間流動。當(dāng)晶體管處于斷態(tài)時，禁止電流在源極端與漏極端之間流動。通常，即使處于斷態(tài)，電流亦可能經(jīng)由晶體管裝置泄漏。期望盡可能減少此漏電流。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個實例，晶體管裝置包括通道，位于通道的第一側(cè)上的第一源極/漏極區(qū)域，位于通道的與通道第一側(cè)相對的第二側(cè)上的第二源極/漏極區(qū)域，以及設(shè)置在通道與第一源極/漏極區(qū)域之間的穿隧阻障層，此穿隧阻障層適合于當(dāng)晶體管裝置處于斷態(tài)時抑制能帶間穿隧。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)描述時，本揭示案的各態(tài)樣將最易于理解。應(yīng)注意的是，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，各種特征結(jié)構(gòu)可能并非按比例繪制。事實上，為了論述的清晰性，可以任意地增大或減小各種特征結(jié)構(gòu)的尺寸。

圖1為根據(jù)本文所描述原理的一個實例圖示具有穿隧阻障層的例示性晶體管裝置的附圖；

圖2A為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線圖；

圖2B為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性通態(tài)能隙的曲線圖；

圖3A為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線圖；

圖3B為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性通態(tài)能隙的曲線圖；

圖4A及圖4B為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的例示性鰭結(jié)構(gòu)晶體管裝置的附圖；

圖5為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的例示性垂直晶體管結(jié)構(gòu)的附圖；

圖6A為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有兩個穿隧阻障層的例示性晶體管裝置的附圖；

圖6B為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有兩個穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線圖；

圖7為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示在通道頂部上具有穿隧阻障層的例示性晶體管裝置的附圖；

圖8為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示用于形成具有穿隧阻障層的晶體管裝置的例示性方法的流程圖；

圖9為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示用于通過替換通道的部分來形成穿隧阻障層的例示性方法的流程圖；

圖10為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示用于形成鄰近于柵極堆疊的穿隧阻障層的例示性方法的流程圖；

圖11為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示用于形成具有穿隧阻障層的垂直晶體管結(jié)構(gòu)的例示性方法的流程圖；

圖12為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管中的例示性斷態(tài)能隙的附圖，此穿隧阻障層適合于用于限制直接的源極至漏極穿隧；

圖13為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管中的例示性斷態(tài)能隙的附圖，此穿隧阻障層適合于用于限制雙共振能帶間穿隧及能帶間穿隧兩者；

圖14為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線圖；

圖15為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有適合于減少共振穿隧的穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線圖；

圖16為根據(jù)本文所描述原理的一個實例，圖示比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有一個穿隧阻障層的設(shè)備及具有兩個穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線圖。

具體實施方式