專利名稱：一種雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管及其制備方法。
背景技術(shù)：
器件尺寸按摩爾定律(Moore Law)不斷縮小，使得器件的短溝道效應(yīng)和亞閾性能退化愈發(fā)嚴(yán)重，這限制了器件的應(yīng)用和進(jìn)一步的縮小。為了保證器件的性能，需要從新材料、器件新結(jié)構(gòu)、新工作機(jī)制等方面出發(fā)，優(yōu)化出性能優(yōu)異的器件。在器件的結(jié)構(gòu)方面，多柵結(jié)構(gòu)方面的研究成為熱點在80年代提出的雙柵(DG)結(jié)構(gòu)，其比單柵結(jié)構(gòu)能更好地控制溝道區(qū)的電勢分布；以及后來提出的垂直雙柵(FinFET)結(jié)構(gòu)，便于工藝實現(xiàn)；具有三個柵的三柵結(jié)構(gòu)，比雙柵結(jié)構(gòu)的控制能力更強(qiáng)；以及把硅薄膜完全包圍的圍柵結(jié)構(gòu)?？偟膩碚f，多柵結(jié)構(gòu)對溝道的控制加強(qiáng)，從而可以抑制短溝效應(yīng)和防止亞閾性能的退化。在新工作機(jī)制方面，如以碰撞電離為原理的IMOS和以隧穿機(jī)制為基礎(chǔ)的器件，這些新工作機(jī)制可以突破亞閾斜率60mV/deC(300K)的限制，可以作為未來新技術(shù)節(jié)點的候選。而以帶帶隧穿工作機(jī)制的隧穿場效應(yīng)晶體管(TFET)是當(dāng)前的熱點，有很好的應(yīng)用前景。目前的隧穿場效應(yīng)晶體管(TFET)主要問題是與金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0Q場效應(yīng)晶體管相比，其驅(qū)動電流小；特別是硅基的TFET，其驅(qū)動電流小且亞閾斜率不易突破60mV/deC(300K)。為了解決這些問題，領(lǐng)域內(nèi)解決方案有采用新材料，如鍺、 III-V化合物等；新結(jié)構(gòu)，如雙柵、納米線等。圖1(a)是雙柵(DG)器件垂直溝道的剖面圖、 圖1(b)是圍柵(GAA)器件垂直溝道的剖面圖以及圖1(c)平面隧穿場效應(yīng)晶體管(TFET) 的剖面圖。其中101為半導(dǎo)體襯底，102為硅上的絕緣層；103和104是雙柵(DG)器件的柵介質(zhì)層和溝道；105和106是圍柵(GAA)器件柵介質(zhì)層和溝道；107和108是隧穿場效應(yīng)晶體管的柵介質(zhì)層和溝道，且109和110是其的源區(qū)和漏區(qū)，特點在于源區(qū)和漏區(qū)的摻雜類型不一樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管。一種雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管，具有兩個圍柵，一個外圍柵(outer gate) 和一個內(nèi)圍柵(inner gate)。其中內(nèi)圍柵包括內(nèi)圍柵導(dǎo)電層和內(nèi)圍柵介質(zhì)層，外圍柵包括外圍柵導(dǎo)電層和外圍柵介質(zhì)層。這種雙圍柵結(jié)構(gòu)把溝道區(qū)域完全包圍，具有較強(qiáng)的柵控能力。本發(fā)明提出的雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管包括具有第一種摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成的垂直襯底的環(huán)狀溝道區(qū)；在環(huán)狀溝道區(qū)的外側(cè)的底部形成第二種摻雜類型的的環(huán)狀的漏區(qū)；在環(huán)狀溝道區(qū)的內(nèi)側(cè)的底部形成的輔助連通漏區(qū)第二種摻雜類型的區(qū)域；
在環(huán)狀溝道區(qū)的內(nèi)部的側(cè)面和底部形成的開口向上的槽形的環(huán)狀的內(nèi)圍柵介質(zhì)層；在內(nèi)圍柵介質(zhì)層內(nèi)形成的填充的圓柱形的內(nèi)圍柵導(dǎo)電層；在環(huán)狀溝道區(qū)的外部的側(cè)面和底部形成的開口向上的“L”形環(huán)狀的外圍柵介質(zhì)層；在外圍柵介質(zhì)層內(nèi)形成填充的環(huán)狀的外圍柵導(dǎo)電層；在外圍柵導(dǎo)電層的外側(cè)和漏區(qū)上形成的環(huán)狀的第一絕緣層；在環(huán)狀溝道區(qū)的上面形成的具有第一種摻雜類型的環(huán)狀的源區(qū)；覆蓋在源區(qū)、內(nèi)圍柵導(dǎo)電層、內(nèi)圍柵介質(zhì)層、外圍柵導(dǎo)電層、外圍柵介質(zhì)層和第一絕緣層上的第二絕緣層；在第二絕緣層和第一絕緣層中形成的連通漏區(qū)的環(huán)狀的漏電極；在第二絕緣層中形成的連通內(nèi)圍柵導(dǎo)電層的圓柱形的內(nèi)圍柵電極；連通外圍柵導(dǎo)電層的環(huán)狀的外圍柵電極；以及連通源區(qū)的環(huán)狀的漏電極。其中，半導(dǎo)體襯底可以是單晶硅、多晶硅或絕緣材料上的硅以及其他半導(dǎo)體材料； 內(nèi)圍柵導(dǎo)電層和外圍柵導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料可以是摻雜的多晶硅、氮化鈦或氮化鉭以及金屬等材料；內(nèi)圍柵介質(zhì)層和外圍柵介質(zhì)層的絕緣薄膜材料可以是氧化硅或氧化氟等高K柵材料；第一絕緣層的絕緣薄膜材料可以是氧化硅或氮化硅；第二絕緣層的絕緣薄膜材料可以是氧化硅或氮化硅；電極的導(dǎo)電材料可以是摻雜的多晶硅、金屬鋁或金屬鎢等；第一種摻雜類型和第二種摻雜類型的雜質(zhì)為互補(bǔ)的雜質(zhì)類型，如磷與硼等。本發(fā)明的另一個目的是在于提供上述的雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管制備方法。本發(fā)明提供的雙圍柵隧穿場效應(yīng)晶體管的制備方法包括1)提供一個具有第一種摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；2)依次氧化或淀積形成第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜；3)再淀積第一層抗蝕劑層，并掩膜曝光刻蝕出內(nèi)圍柵所需的圖形窗口 ；4)在抗蝕劑掩膜作用下，用反應(yīng)離子深刻蝕(RIE)分別刻蝕第二層絕緣薄膜、第一層絕緣薄膜和半導(dǎo)體襯底，形成圓柱形通孔；5)去除第一層抗蝕劑層，然后離子注入并快速熱退火，在圓柱形通孔底部形成具有第二種摻雜類型的摻雜區(qū)域；6)在圓柱形通孔的側(cè)面和底部，通過氧化或淀積形成內(nèi)圍柵介質(zhì)層； 7)淀積第一種導(dǎo)電薄膜，填充圓柱形通孔，在內(nèi)圍柵介質(zhì)層上形成內(nèi)圍柵導(dǎo)電層， 并作平坦化；8)淀積第二層抗蝕劑層，并通過掩膜曝光刻蝕形成外圍柵和第一絕緣層所需的圖形窗口 ；9)在第二層抗蝕劑層的掩膜作用下，用反應(yīng)離子深刻蝕(RIE)分別刻蝕第二層絕緣薄膜、第一層絕緣薄膜和半導(dǎo)體襯底，形成環(huán)狀槽形通孔；10)去除第二層抗蝕劑層，用離子注入并快速熱退火，在環(huán)狀槽形通孔底部形成具有第二種摻雜類型的漏區(qū)；
11)在環(huán)狀槽形通孔的側(cè)面和底部，通過氧化或淀積形成外圍柵介質(zhì)層；12)淀積第一種導(dǎo)電薄膜，填充環(huán)狀槽形通孔，并作平坦化；13)刻蝕第一種導(dǎo)電薄膜，直至低于環(huán)狀溝道區(qū)的頂部；14)去除第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜，然后淀積一層光刻膠，并掩膜曝光光刻出環(huán)狀溝道區(qū)的窗口；15)離子注入并快速熱退火形成環(huán)狀的源區(qū)；16)去除光刻膠，然后刻蝕填充環(huán)狀槽形通孔的第一種導(dǎo)電薄膜，直至底部的外圍柵介質(zhì)層；17)淀積第一種絕緣薄膜材料，形成環(huán)狀的第一絕緣層和覆蓋在源區(qū)、內(nèi)圍柵導(dǎo)電層、內(nèi)圍柵介質(zhì)層、外圍柵導(dǎo)電層、外圍柵介質(zhì)層和第一絕緣層上的第二絕緣層；18)在第二絕緣層和第一絕緣層中形成的連通漏區(qū)的環(huán)狀的漏電極；19)在第二絕緣層中形成的連通內(nèi)圍柵導(dǎo)電層的圓柱形的內(nèi)圍柵電極，連通外圍柵導(dǎo)電層的環(huán)狀的外圍柵電極以及連通源區(qū)的環(huán)狀的漏電極。其中，半導(dǎo)體襯底可以是單晶硅、多晶硅或絕緣材料上的硅以及鍺等其他半導(dǎo)體材料；內(nèi)圍柵導(dǎo)電層和外圍柵導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料可以是摻雜的多晶硅、氮化鈦或氮化鉭或金屬等材料；內(nèi)圍柵介質(zhì)層和外圍柵介質(zhì)層的絕緣薄膜材料可以是氧化硅或氧化氟等高K 柵材料；第一絕緣層和第二絕緣層所用第一種絕緣薄膜材料可以是氧化硅或氮化硅；第一種摻雜類型和第二種摻雜類型為互補(bǔ)的雜質(zhì)類型，如磷與硼等；電極的導(dǎo)電材料和電極互連層可以是摻雜的多晶硅、金屬鋁或金屬鎢等。本發(fā)明提供的雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管，雙圍柵結(jié)構(gòu)具有柵控能力強(qiáng)、能抑制短溝道效應(yīng)和亞閾特性退化和提高器件的驅(qū)動能力的優(yōu)點；而采用雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管的性能得到提升，即驅(qū)動能力更強(qiáng)和亞閾更好斜率。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖1 (a)、(b)和(C)分別是垂直雙柵器件結(jié)構(gòu)沿溝道方向的剖面圖、圍柵器件結(jié)構(gòu)沿垂直溝道方向的剖面圖和平面隧穿場效應(yīng)晶體管的剖面圖；圖2(a)、(b)和(C)分別是本發(fā)明的隧穿場效應(yīng)晶體管的剖面圖、俯視圖和沿著圖 (a)中的AA’方向的剖面圖；圖3至圖15是制備如圖2所示的本發(fā)明的隧穿場效應(yīng)晶體管的工藝流程的剖面圖。
具體實施例方式圖2是本發(fā)明的隧穿場效應(yīng)晶體管的制備方法的一個實施例，其中圖2(a)是本發(fā)明的隧穿場效應(yīng)晶體管的剖面圖，圖2(b)是本發(fā)明的隧穿場效應(yīng)晶體管的俯視圖，圖2(c) 是沿圖2(a)中的AA’方向的剖面圖。該隧穿場效應(yīng)晶體管包括兩個柵電極(外圍柵電極 212和內(nèi)圍柵電極21 、一個漏電極210和一個源電極211。該隧穿場效應(yīng)晶體管進(jìn)一步包括垂直半導(dǎo)體襯底的環(huán)狀溝道區(qū)200、環(huán)狀的源區(qū)203和環(huán)狀的漏區(qū)205、圓柱形的內(nèi)圍柵、 環(huán)狀的外圍柵和襯底區(qū)。其中內(nèi)圍柵包括摻雜多晶硅的內(nèi)圍柵導(dǎo)電層214和二氧化硅的內(nèi)圍柵介質(zhì)層206，外圍柵包括摻雜的多晶硅的外圍柵導(dǎo)電層207和二氧化硅的外圍柵介質(zhì)層204。另外，N+摻雜區(qū)202起到輔助連通漏區(qū)205的作用。外圍柵導(dǎo)電層207和內(nèi)圍柵導(dǎo)電層214分別是通過第二絕緣層209中的源電極211和內(nèi)圍柵電極213引出的，源區(qū)是通過第二絕緣層的209的是外圍柵電極212引出的，漏區(qū)是通過第二絕緣層和第一絕緣層的漏電極210引出的。第二絕緣層208起到隔離漏電極210和外圍柵導(dǎo)電層207的作用， 第一絕緣層209起覆蓋隔離保護(hù)器件的作用。源區(qū)203使用硼離子參雜，漏區(qū)205和輔助區(qū)202使用磷離子摻雜，源區(qū)和漏區(qū)的摻雜類型是不一樣的。電極除了金屬鋁外，還可以是摻雜的多晶硅以及鎢等金屬；半導(dǎo)體襯底為輕摻雜的P型硅襯底，也可是多晶硅或鍺等半導(dǎo)體材料；外圍柵介質(zhì)層和內(nèi)圍柵介質(zhì)層的材料除了是二氧化硅，也可是Hf02等高K材料。圖3 15描述的是制備如圖2所示的實施例的制備工序，具體步驟包括首先，在P型半導(dǎo)體硅襯底201上熱氧化生長一厚度IOnm的二氧化硅層301，再淀積一層厚20nm的氮化硅層302 ；接著，在二氧化硅層表面上淀積第一層抗蝕劑層303 ；并用光刻腐蝕出對應(yīng)內(nèi)圍柵的圓柱形的窗口 304，如圖3所示；接下來，在抗蝕劑掩膜作用下，利用反應(yīng)離子深刻蝕(RIE)，分別刻蝕二氧化硅層 301、氮化硅層302和半導(dǎo)體襯底201，形成圓柱形通孔401，如圖4所示；接下來，去除第一層抗蝕劑層303，利用離子注入技術(shù)摻雜，然后在900-1000度下快速退火激活，形成N+的區(qū)域202，離子束501為含砷或磷的離子，如圖5所示；接下來，在圓柱形通孔401的側(cè)表面和通孔底部通過熱氧化生長厚度在4 6nm 的二氧化硅206，且與上面的二氧化硅層301相連，作為內(nèi)圍柵介質(zhì)層；然后利用LPCVD技術(shù)，淀積摻雜的多晶硅214，最終把圓柱形通孔填充，并作平坦化，如圖6所示；接下來，淀積第二層抗蝕劑層701，并光刻腐蝕出外圍柵的圓環(huán)形圖形窗口 702， 如圖7所示；接下來，在抗蝕劑掩膜下，用反應(yīng)離子深刻蝕(RIE)，分別刻蝕氮化硅層302、二氧化硅層301和半導(dǎo)體襯底201，形成環(huán)狀槽形的圓柱形通孔801，如圖8所示；接下來，去第二層抗蝕劑層701，然后通過離子注入技術(shù)摻雜，然后在900-1000度下快速退火激活，形成N+摻雜的漏端區(qū)域205，離子束901為含砷或磷的離子，如圖9所示；接下來，在圓柱形通孔801的側(cè)面和通孔底部通過熱氧化生長厚度在4 6nm的二氧化硅204，且與上面的二氧化硅層301相連，作為外圍柵介質(zhì)層204，然后利用LPCVD技術(shù)，淀積摻雜的多晶硅207，最終把圓柱形通孔801填充，并作平坦化，如圖10所示；接下來，刻蝕多晶硅007、214)，需確保多晶硅低于環(huán)狀溝道區(qū)200頂部的高度， 如圖11所示；接下來，去掉氮化硅層302和二氧化硅層301，再淀積一層光刻膠1201，并光刻出源端注入的圖形，再用離子注入形成P+摻雜的源端區(qū)域203，所用的離子束1202為含硼的離子，如圖12所示；接下來，去除光刻膠1201，再通過掩膜刻蝕多晶硅207直到外圍柵介質(zhì)層204，形成用來引出漏區(qū)的環(huán)狀槽形通孔1301，同時也形成多晶硅的外圍柵導(dǎo)電層207，如圖13所示；接下來，淀積二氧化硅，形成填充環(huán)狀槽形通孔1301的第一絕緣層208及覆蓋了源區(qū)203、內(nèi)圍柵導(dǎo)電層214、內(nèi)圍柵介質(zhì)層206、外圍柵導(dǎo)電層207、外圍柵介質(zhì)層204以及第一絕緣層208的第二絕緣層209，并作平坦化，如圖14所示； 最后，在第二絕緣層209中以及第一絕緣層208中形成的連通漏區(qū)205的環(huán)狀的漏電極210，在第二絕緣層209中形成的連通內(nèi)圍柵導(dǎo)電層214的圓柱形的內(nèi)圍柵電極 213，連通外圍柵導(dǎo)電層207的環(huán)狀的外圍柵電極212和連通源區(qū)203的環(huán)狀的源電極211， 如圖15所示。
權(quán)利要求
1.一種隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括具有第一種摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成的垂直襯底的環(huán)狀溝道區(qū)；在所述環(huán)狀溝道區(qū)的外側(cè)的底部形成第二種摻雜類型的的環(huán)狀的漏區(qū)；在所述環(huán)狀溝道區(qū)的內(nèi)側(cè)的底部形成的輔助連通漏區(qū)的第二種摻雜類型的區(qū)域；在所述環(huán)狀溝道區(qū)的內(nèi)部的側(cè)面和底部形成的開口向上的槽形的環(huán)狀的內(nèi)圍柵介質(zhì)層；在所述內(nèi)圍柵介質(zhì)層內(nèi)形成的填充的圓柱形的內(nèi)圍柵導(dǎo)電層；在所述環(huán)狀溝道區(qū)的外部的側(cè)面和底部形成的開口向上的“L”形環(huán)狀的外圍柵介質(zhì)層；在所述外圍柵介質(zhì)層內(nèi)形成填充的環(huán)狀的外圍柵導(dǎo)電層；在所述外圍柵導(dǎo)電層的外側(cè)和漏區(qū)上形成的環(huán)狀的第一絕緣層；在所述環(huán)狀溝道區(qū)的上面形成的具有第一種摻雜類型的環(huán)狀的源區(qū)；覆蓋在所述源區(qū)、內(nèi)圍柵導(dǎo)電層、內(nèi)圍柵介質(zhì)層、外圍柵導(dǎo)電層、外圍柵介質(zhì)層和第一絕緣層上的第二絕緣層；在所述第二絕緣層和第一絕緣層中形成的連通漏區(qū)的環(huán)狀的漏電極；在所述第二絕緣層中形成的連通內(nèi)圍柵導(dǎo)電層的圓柱形的內(nèi)圍柵電極；連通所述外圍柵導(dǎo)電層的環(huán)狀的外圍柵電極；以及連通所述源區(qū)的環(huán)狀的漏電極。
2.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底是單晶硅、多晶硅、絕緣材料上的硅以及其他半導(dǎo)體材料。
3.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述內(nèi)圍柵導(dǎo)電層和外圍柵導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料是摻雜的多晶硅、氮化鈦或氮化鉭以及金屬等材料。
4.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述內(nèi)圍柵介質(zhì)層和外圍柵介質(zhì)層的絕緣薄膜材料是氧化硅或氧化氟等高K柵材料。
5.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第一絕緣層的絕緣薄膜材料可以是氧化硅或氮化硅。
6.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第二絕緣層的絕緣薄膜材料可以是氧化硅或氮化硅。
7.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述電極的導(dǎo)電材料可以是摻雜的多晶硅、金屬鋁或金屬鎢等。
8.如權(quán)利要求1所述的隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第一種摻雜類型和所述第二種摻雜類型的雜質(zhì)為互補(bǔ)的雜質(zhì)類型，如磷與硼等。
9.一種權(quán)利要求1所述隧穿場效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，包括1)提供一個具有第一種摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；2)依次氧化或淀積形成第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜；3)再淀積第一層抗蝕劑層，并掩膜曝光刻蝕出內(nèi)圍柵所需的圖形窗口；4)在抗蝕劑掩膜作用下，用反應(yīng)離子深刻蝕(RIE)分別刻蝕所述第二層絕緣薄膜、第一層絕緣薄膜和半導(dǎo)體襯底，形成圓柱形通孔；5)去除所述第一層抗蝕劑層，然后離子注入并快速熱退火，在圓柱形通孔底部形成具有第二種摻雜類型的摻雜區(qū)域；6)在所述圓柱形通孔的側(cè)面和底部，通過氧化或淀積形成內(nèi)圍柵介質(zhì)層；7)淀積第一種導(dǎo)電薄膜，填充所述圓柱形通孔，在所述內(nèi)圍柵介質(zhì)層上形成內(nèi)圍柵導(dǎo)電層，并作平坦化；8)淀積第二層抗蝕劑層，并通過掩膜曝光刻蝕形成外圍柵和第一絕緣層所需的圖形窗Π ；29)在所述第二層抗蝕劑層的掩膜作用下，用反應(yīng)離子深刻蝕(RIE)分別刻蝕所述第二層絕緣薄膜、第一層絕緣薄膜和半導(dǎo)體襯底，形成環(huán)狀槽形通孔；10)去除所述第二層抗蝕劑層，用離子注入并快速熱退火，在環(huán)狀槽形通孔底部形成具有第二種摻雜類型的漏區(qū)；11)在所述環(huán)狀槽形通孔的側(cè)面和底部，通過氧化或淀積形成外圍柵介質(zhì)層；12)淀積第一種導(dǎo)電薄膜，填充環(huán)狀槽形通孔，并作平坦化；13)刻蝕所述第一種導(dǎo)電薄膜，直至低于環(huán)狀溝道區(qū)的頂部；14)去除所述第一層絕緣薄膜和第二層絕緣薄膜，然后淀積一層光刻膠，并掩膜曝光光刻出環(huán)狀溝道區(qū)的窗口；15)離子注入并快速熱退火形成環(huán)狀的源區(qū)；16)去除光刻膠，然后刻蝕填充環(huán)狀槽形通孔的所述第一種導(dǎo)電薄膜，直至底部的所述外圍柵介質(zhì)層；17)淀積第一種絕緣薄膜材料，形成環(huán)狀的第一絕緣層和覆蓋在源區(qū)、內(nèi)圍柵導(dǎo)電層、 內(nèi)圍柵介質(zhì)層、外圍柵導(dǎo)電層、外圍柵介質(zhì)層和第一絕緣層上的第二絕緣層；18)在所述第二絕緣層和第一絕緣層中形成的連通漏區(qū)的環(huán)狀的漏電極；19)在所述第二絕緣層中形成的連通內(nèi)圍柵導(dǎo)電層的圓柱形的內(nèi)圍柵電極，連通外圍柵導(dǎo)電層的環(huán)狀的外圍柵電極以及連通源區(qū)的環(huán)狀的漏電極。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種隧穿場效應(yīng)晶體管及其制備方法。本發(fā)明的晶體管具有雙圍柵結(jié)構(gòu)，一個外圍柵(outer gate)和一個內(nèi)圍柵(inner gate)，以及垂直半導(dǎo)體襯底的環(huán)狀溝道區(qū)、環(huán)狀的源區(qū)和環(huán)狀的漏區(qū)。其中內(nèi)圍柵包括內(nèi)圍柵導(dǎo)電層和內(nèi)圍柵介質(zhì)層，外圍柵包括外圍柵導(dǎo)電層和外圍柵介質(zhì)層。本發(fā)明提供的雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管，雙圍柵結(jié)構(gòu)具有柵控能力強(qiáng)、能抑制短溝道效應(yīng)和亞閾特性退化和提高器件的驅(qū)動能力的優(yōu)點；而采用雙圍柵結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管的性能得到提升，即驅(qū)動能力更強(qiáng)和亞閾斜率更好。
文檔編號H01L29/78GK102254948SQ20111021728
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者詹瞻, 邱穎鑫, 黃如, 黃芊芊 申請人:北京大學(xué)