隧道場效應(yīng)晶體管及其形成方法
【專利摘要】一種隧穿場效應(yīng)晶體管及其形成方法，所述隧穿場效應(yīng)晶體管包括：半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括鰭部；柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述鰭部的中部；源極，所述源極橫跨所述鰭部的一端；漏極，位于所述鰭部的另一端；所述漏極的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型，所述源極的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型不同。本發(fā)明所提供隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積較大，隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流較大，包括所提供隧穿場效應(yīng)晶體管的器件的響應(yīng)速度。
【專利說明】隧道場效應(yīng)晶體管及其形成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種隧道場效應(yīng)晶體管及其形成方法。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal-Oxide-Semiconductor,簡稱為M0S)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，例如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,簡稱為CMOS)晶體管已成為半導(dǎo)體集成電路中的核心元件。為了使集成電路的性能和封裝密度不斷提高，以及使集成電路的成本不斷降低，CMOS晶體管的特征尺寸在不斷縮小。
[0003]然而，隨著CMOS晶體管的尺寸不斷縮小，CMOS晶體管的總功率消耗不斷增加。其原因有:一、短溝道效應(yīng)越來越明顯(如漏電流增加)；二、難以使電源電壓隨著CMOS晶體管尺寸的減小而繼續(xù)減小。后者主要是由于典型的MOS晶體管的亞閾值擺幅(sub-thresholdswing)具有約為60毫伏/10X 10_6體積分?jǐn)?shù)(mV/decade)的極限值,使得將晶體管由關(guān)狀態(tài)切換至開狀態(tài)需要一定的電壓改變，CMOS晶體管具有最小電源電壓。
[0004]由于隧穿場效應(yīng)晶體管(TunnelingField-Effect Transistor,簡稱為 TFET)沒有短溝道效應(yīng)的問題，且由于其亞閾值擺幅可小于60mV/decade，可使用更低的工作電壓，隧穿場效應(yīng)晶體管被認(rèn)為是CMOS晶體管的繼承者。但是，現(xiàn)有隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流較低、驅(qū)動(dòng)能力較差。
[0005]有鑒于此，實(shí)有必要提出一種隧穿場效應(yīng)晶體管及其形成方法，提高隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種隧穿場效應(yīng)晶體管及其形成方法，提高隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流，進(jìn)而提高隧穿場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)能力，使其在后續(xù)驅(qū)動(dòng)電容進(jìn)行充電放電的速度較快，提高了包括隧穿場效應(yīng)晶體管的器件的響應(yīng)速度。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種隧穿場效應(yīng)晶體管，包括:
[0008]半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括鰭部；
[0009]柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述鰭部的中部；
[0010]源極，所述源極橫跨所述鰭部的一端；
[0011]漏極，位于所述鰭部的另一端；
[0012]所述漏極的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型，所述源極的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型不同。
[0013]可選的，所述漏極位于所述鰭部內(nèi)。
[0014]可選的，所述漏極橫跨所述鰭部。
[0015]為解決上述問題，本發(fā)明還提供一種隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，包括:
[0016]提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括鰭部；
[0017]形成橫跨所述鰭部中部的柵極結(jié)構(gòu)；
[0018]在所述鰭部的一端形成橫跨所述鰭部的源極；
[0019]在所述鰭部的另一端形成漏極；
[0020]所述漏極的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型，所述源極的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型不同。
[0021]可選的，形成所述漏極的方法包括:對(duì)所述鰭部的另一端進(jìn)行重?fù)诫s離子注入。
[0022]可選的，形成所述漏極的方法包括:在所述鰭部的另一端形成橫跨所述鰭部的漏極。
[0023]可選的，形成所述源極的方法為:在進(jìn)行外延生長工藝的同時(shí)進(jìn)行離子摻雜，所述離子摻雜的離子的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型。
[0024]可選的，在形成所述源極和所述漏極之前，所述形成方法還包括:對(duì)所述鰭部的一端和另一端進(jìn)行輕摻雜離子注入，所述輕摻雜離子注入的摻雜離子的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]本發(fā)明技術(shù)方案中隧穿場效應(yīng)晶體管包括橫跨半導(dǎo)體襯底中鰭部中部的柵極結(jié)構(gòu)，橫跨鰭部一端的源極和位于鰭部另一端的漏極。由于源極與鰭部的接觸面的面積較大，隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積較大，有效增大了隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流，提高了隧穿場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)能力，使其在后續(xù)驅(qū)動(dòng)電容進(jìn)行充電放電時(shí)的速度較快，最終提高了包括隧穿場效應(yīng)晶體管的器件的響應(yīng)速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是現(xiàn)有工藝中隧穿場效應(yīng)晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2至圖6是本發(fā)明隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]參考圖1，為現(xiàn)有工藝中P型隧穿場效應(yīng)晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，包括:半導(dǎo)體襯底101 ;柵極結(jié)構(gòu)，位于半導(dǎo)體襯底101上，所述柵極結(jié)構(gòu)包括位于半導(dǎo)體襯底101上的高k介質(zhì)層103和位于所述高k介質(zhì)層103上的金屬柵極105 ;源極107，位于所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的半導(dǎo)體襯底101內(nèi)；漏極109，位于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述源極相對(duì)一側(cè)的半導(dǎo)體襯底101內(nèi)。其中，所述半導(dǎo)體襯底101和所述漏極109的導(dǎo)電類型為P型，所述源極107的導(dǎo)電類型為N型。由于隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流與隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積成正比，而圖1中隧穿場效應(yīng)晶體管的PN結(jié)隧穿面積(大致等于半導(dǎo)體襯底101中源極107的深度與溝道寬度的乘積)較小，導(dǎo)致圖1中隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流較低，驅(qū)動(dòng)能力較差。
[0030]由于隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流與隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積成正t匕，因此可以通過增大隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積來增大隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，能夠參考現(xiàn)有鰭式場效應(yīng)晶體管的形成工藝形成隧穿場效應(yīng)晶體管。具體的，先形成包括鰭部的半導(dǎo)體襯底，然后形成橫跨鰭部中部的柵極結(jié)構(gòu)，并在鰭部一端形成橫跨鰭部的源極，在鰭部另一端形成漏極，其中漏極的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型，源極的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型，第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型不同。由于源極與鰭部的接觸面較大，隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積較大，相應(yīng)的，隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流較大、驅(qū)動(dòng)能力較好，提高了包括隧穿場效應(yīng)晶體管的器件的響應(yīng)速度。而且，本發(fā)明中隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法能夠與現(xiàn)有鰭式場效應(yīng)管的形成工藝兼容，，隧穿場效應(yīng)晶體管的制作成本低。
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0032]本實(shí)施例中，以形成P型隧穿場效應(yīng)晶體管(即漏極的導(dǎo)電類型為P型，源極的導(dǎo)電類型為N型)為例，對(duì)本發(fā)明隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法進(jìn)行說明，N型隧穿場效應(yīng)晶體管(即漏極的導(dǎo)電類型為P型，源極的導(dǎo)電類型為N型)的形成方法與之類似，在此不做詳細(xì)說明。
[0033]參考圖2，提供半導(dǎo)體襯底205，所述半導(dǎo)體襯底205包括鰭部207。
[0034]其中，所述半導(dǎo)體襯底的材料可為本征娃(intrinsic silicon,即未摻雜的單晶硅)，也可以為導(dǎo)電類型為P型的硅襯底。
[0035]本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底205的導(dǎo)電類型為P型。
[0036]通常提供的晶圓的導(dǎo)電類型為P型。以P型的晶圓形成圖2中半導(dǎo)體襯底205時(shí)，可包括如下步驟:
[0037]對(duì)導(dǎo)電類型為P型的基底201 (如晶圓)進(jìn)行離子摻雜，形成導(dǎo)電類型為N型的阱區(qū) 203 ；
[0038]對(duì)N型的阱區(qū)203進(jìn)行離子注入，在N型的阱區(qū)203內(nèi)形成P型的阱區(qū)；
[0039]對(duì)P型的阱區(qū)進(jìn)行刻蝕，形成包括鰭部207的半導(dǎo)體襯底205。
[0040]本實(shí)施例中，形成鰭部207的方法可參考現(xiàn)有形成鰭式場效應(yīng)管時(shí)鰭部的形成方法，在此不做贅述。
[0041]通過形成N型阱區(qū)203，使P型的基底201與后續(xù)形成的P型阱區(qū)隔離，避免后續(xù)形成于基底201上的電路相互干擾。
[0042]需要說明的是，在其他實(shí)施例中，還可以直接對(duì)P型的基底201進(jìn)行刻蝕，形成包括鰭部的半導(dǎo)體襯底。
[0043]繼續(xù)參考圖2，在所述鰭部207兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底205上形成隔離層209。
[0044]本實(shí)施例中，所述隔離層209的材料可為氧化硅。形成所述隔離層209的方法請(qǐng)參考現(xiàn)有工藝，本發(fā)明對(duì)此不做限制。所述隔離層209用于使半導(dǎo)體襯底205上的鰭部207相互隔離。
[0045]參考圖3，形成橫跨所述鰭部207中部的柵極結(jié)構(gòu)。
[0046]本實(shí)施例中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括橫跨所述鰭部207中部的柵介質(zhì)層211和位于所述柵介質(zhì)層211上的柵極213。
[0047]本實(shí)施例中，所述柵介質(zhì)層211的材料為高k材料，如氧化鉿、氧化鋯、氧化鑭、氧化招、氧化鈦、鈦酸銀、氧化招鑭、氧化釔、氮氧化鉿、氮氧化錯(cuò)、氮氧化鑭、氮氧化招、氮氧化鈦、氮氧化鍶鈦、氮氧化鑭鋁、氮氧化釔中的一種或多種。形成所述柵介質(zhì)層211的方法可為原子層沉積工藝。所述柵極213的材料可為鎢，形成所述柵極213的方法可為物理氣相沉積工藝。
[0048]參考圖4，形成橫跨所述鰭部207 —端的源極215。
[0049]本實(shí)施例中，所述源極215的材料可為硅、鍺硅或者氮化硅。形成所述源極215的方法可為外延生長工藝。
[0050]受到源極215材料的晶格生長規(guī)律的影響，通過外延生長工藝形成的源極215呈西格瑪(Σ，或者稱為sigma)形狀。但需要說明的是，本發(fā)明并不限制源極215的形狀。
[0051]具體的，可先在所述隔離層209和柵極結(jié)構(gòu)上形成第一掩膜層(圖未示)，所述第一掩膜層中形成有第一開口，所述第一開口暴露出所述鰭部207 —端的頂部和側(cè)壁；然后以第一掩膜層為掩模，形成橫跨鰭部207 —端的源極215 ;最后去除所述第一掩膜層。
[0052]本實(shí)施例中，所述第一掩膜層的材料可為光刻膠，但本發(fā)明不限于此。
[0053]需要說明的是，在通過外延生長工藝形成源極215的材料硅、鍺硅或者碳化硅同時(shí)，向進(jìn)行外延生長工藝的反應(yīng)腔內(nèi)注入N型的摻雜原子(如磷或者砷)，以對(duì)所形成的硅、鍺硅或者碳化硅進(jìn)行N型離子摻雜，形成N型的源極215。與通過離子注入對(duì)源極215進(jìn)行離子摻雜相比，上述形成源極215的方法能夠避免導(dǎo)電類型為N型摻雜離子進(jìn)入P型的鰭部中，進(jìn)而在源極215與鰭部207的接觸面形成PN結(jié)。另外，由于源極215的材料的形成工藝和對(duì)源極215的材料進(jìn)行離子摻雜工藝在同一腔室中進(jìn)行，能夠減少轉(zhuǎn)移圖3中隧穿場效應(yīng)晶體管的步驟，提高了隧穿場效應(yīng)晶體管的制作效率，降低了隧穿場效應(yīng)晶體管的制作成本。
[0054]圖4沿AA方向的剖視圖如圖5所示。由圖4和圖5可知，源極215與鰭部207的接觸面的面積S近似等于2HXL+WXL，其中H為源極215與鰭部207側(cè)壁的接觸面的高度，L為源極215與鰭部207側(cè)壁的接觸面的長度，W為鰭部207頂部的寬度。由于源極215與鰭部207的接觸面的面積較大，后續(xù)形成的隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積較大，隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流較大、驅(qū)動(dòng)能力較好。
[0055]繼續(xù)參考圖4，形成橫跨所述鰭部207另一端的漏極217。
[0056]本實(shí)施例中，所述漏極217的材料可為硅、鍺硅或者氮化硅。形成所述漏極217的方法可為外延生長工藝。
[0057]受到漏極217材料的晶格生長規(guī)律的影響，通過外延生長工藝形成的漏極217也呈西格瑪形狀。但需要說明的是，本發(fā)明并不限制漏極217的形狀。
[0058]具體的，可先在所述隔離層209、柵極結(jié)構(gòu)和源極215上形成第二掩膜層(圖未示)，所述第二掩膜層中形成有第二開口，所述第二開口暴露出所述鰭部207另一端的頂部和側(cè)壁；然后以第二掩膜層為掩模，形成橫跨鰭部207另一端的漏極217 ;最后，去除所述第二掩膜層。
[0059]本實(shí)施例中，所述第二掩膜層的材料可為光刻膠，但本發(fā)明不限于此。
[0060]需要說明的是，在通過外延生長工藝形成漏極217的材料硅、鍺硅或者氮化硅時(shí)，還會(huì)向進(jìn)行外延生長工藝的反應(yīng)腔內(nèi)注入P型的摻雜原子(如硼或者二氟化硼)，以對(duì)所形成的硅、鍺硅或者碳化硅進(jìn)行P型離子摻雜，形成P型的漏極217。
[0061]本實(shí)施例中，所述漏極217在所述源極215形成之后形成。在其他實(shí)施例中，所述漏極217還可在所述源極215形成之前形成，其不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0062]在一個(gè)實(shí)施例中，還可以不通過外延生長工藝形成漏極217的材料，也不包括對(duì)外延生長工藝形成的材料進(jìn)行P型離子摻雜。而通過對(duì)鰭部207的另一端進(jìn)行P型離子注入，在鰭部207的另一端內(nèi)形成隧穿場效應(yīng)晶體管的漏極。對(duì)鰭部207的另一端進(jìn)行P型離子注入的步驟可以在源極215形成之前形成，也可以在源極215形成之后形成，本發(fā)明對(duì)此不做限制。
[0063]在另一個(gè)實(shí)施例中，在形成源極215和漏極217之前，還包括:在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底205上形成覆蓋所述柵介質(zhì)層211和柵極213側(cè)壁的側(cè)墻(圖未示)，以調(diào)節(jié)源極215與柵極結(jié)構(gòu)之間距離以及漏極215與柵極結(jié)構(gòu)的距離，進(jìn)而調(diào)節(jié)后續(xù)形成隧穿場效應(yīng)晶體管的溝道長度，達(dá)到調(diào)節(jié)隧穿場效應(yīng)晶體管的閾值電壓的目的。
[0064]在再一個(gè)實(shí)施例中，在形成源極215和漏極217之前，還包括:對(duì)所述鰭部207的一端和另一端進(jìn)行輕摻雜離子注入，所述輕摻雜離子注入的摻雜離子的導(dǎo)電類型為P型。通過進(jìn)行輕摻雜離子注入，形成導(dǎo)電類型為P型的源極輕摻雜區(qū)(圖未示)和漏極輕摻雜區(qū)(圖未示)。
[0065]通過形成源極輕摻雜區(qū)，提高所形成PN結(jié)兩側(cè)摻雜離子濃度差異，PN結(jié)兩側(cè)摻雜離子的濃度變化曲線陡峭，提高所形成隧穿場效應(yīng)晶體管的反向擊穿電壓，進(jìn)而提高隧穿場效應(yīng)晶體管的開啟電流。
[0066]在圖4中源極215和漏極217形成之后，進(jìn)行退火工藝。
[0067]本實(shí)施例中，所述退火工藝為快速熱退火。進(jìn)行快速熱退火的溫度范圍為950攝氏度至1100攝氏度，退火氣體可為氮?dú)狻Ｍㄟ^進(jìn)行退火工藝，激活所述源極215和所述漏極217中的摻雜離子。
[0068]參考圖6，在所述源極215上形成第一金屬插塞219，在所述柵極結(jié)構(gòu)上形成第二金屬插塞221,以及在漏極217上形成第三金屬插塞223。
[0069]本實(shí)施例中，所述第一金屬插塞219、第二金屬插塞221和第三金屬插塞223的材料可為鎢或者鋁，但本發(fā)明不限于此。
[0070]在其他實(shí)施例中，在形成源極215、柵極結(jié)構(gòu)和漏極217之后，還包括:進(jìn)行退火工藝，使與第一金屬插塞219和第三金屬插塞223分別與其下方的源極215和漏極217中娃原子發(fā)生反應(yīng)，在第一金屬插塞219與源極215的接觸面和第三金屬插塞223與漏極217的接觸面形成一層金屬硅化物(圖未示)，所形成的金屬硅化物能夠有效降低成源極215和漏極217與后續(xù)形成金屬插塞之間的接觸電阻，降低所形成隧穿場效應(yīng)晶體管的內(nèi)耗。
[0071]在以上實(shí)施例中，所述柵介質(zhì)層和柵極在源極215和漏極217形成之前形成。在其他實(shí)施例中，還可以在源極215和漏極217形成之后形成柵極結(jié)構(gòu)。具體的，可以先形成橫跨所述鰭部中部的偽柵極結(jié)構(gòu)，所述偽柵極結(jié)構(gòu)包括偽柵介質(zhì)層(圖未示)和偽柵極(圖未示)；接著，在鰭部的一端形成源極，以及在鰭部的另一端形成漏極；然后，去除所述偽柵結(jié)構(gòu)，形成橫跨所述鰭部中部的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層和柵極。所述偽柵介質(zhì)層的材料可為氧化硅，所述偽柵極的材料可為多晶硅；所述柵介質(zhì)層的材料可為高k材料，所述柵極的材料可為金屬材料。由于柵極結(jié)構(gòu)在源極和漏極形成之后形成，故能夠避免源極和漏極的形成工藝對(duì)柵極結(jié)構(gòu)造成影響，提高了所形成隧穿場效應(yīng)晶體管的性能。
[0072]上述實(shí)施例中，所形成隧穿場效應(yīng)晶體管中PN結(jié)隧穿面積較大，隧穿場效應(yīng)晶體管的工作電流較大、驅(qū)動(dòng)能力較好，包括所形成隧穿場效應(yīng)晶體管的器件的響應(yīng)速度快。而且，上述實(shí)施例中隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法能夠與現(xiàn)有鰭式場效應(yīng)管的形成工藝兼容，工藝簡單。
[0073]參考圖6，本發(fā)明還提供了一種隧穿場效應(yīng)晶體管，包括:
[0074]半導(dǎo)體襯底205，所述半導(dǎo)體襯底205包括鰭部207 ；
[0075]柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述鰭部207的中部，所述柵極結(jié)構(gòu)包括橫跨鰭部207中部的柵介質(zhì)層211和位于柵介質(zhì)層211上的柵極213 ；
[0076]源極215，所述源極215橫跨所述鰭部207的一端；
[0077]漏極217，所述源極215橫跨所述鰭部207的另一端；
[0078]所述半導(dǎo)體襯底205和所述漏極217的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型，所述源極215的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型不同。
[0079]具體的，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型，即圖6中所述隧穿場效應(yīng)晶體管為P型的隧穿場效應(yīng)晶體管；或者，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型，即圖6中所述隧穿場效應(yīng)晶體管為N型的隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0080]所述源極和漏極的材料可包括硅、鍺硅或者碳化硅。
[0081]所述隧穿場效應(yīng)晶體管還包括隔離層209，所述隔離層209的材料可為氮化硅，用以使半導(dǎo)體襯底205中的鰭部207相互隔離。
[0082]在一個(gè)實(shí)施例中，所述漏極還可位于所述鰭部207內(nèi)。
[0083]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述隧穿場效應(yīng)晶體管還包括:源極輕摻雜區(qū)(圖未示)，位于所述源極下方的鰭部內(nèi)；漏極輕摻雜區(qū)(圖未示)，位于所述漏極下方的鰭部內(nèi)。當(dāng)所述漏極的導(dǎo)電類型為P型時(shí)，所述源極輕摻雜區(qū)和所述漏極輕摻雜區(qū)的導(dǎo)電類型為P型；當(dāng)所述漏極的導(dǎo)電類型為N型時(shí)，所述源極輕摻雜區(qū)和所述漏極輕摻雜區(qū)的導(dǎo)電類型為N型。
[0084]上述隧穿場效應(yīng)晶體管除了具有現(xiàn)有隧穿場效應(yīng)晶體管所具有的鎢短溝道效應(yīng)、漏電流低、亞閾值擺幅可小于60mV/deCade的極限值等優(yōu)點(diǎn)外，還具有更大的工作電流，其驅(qū)動(dòng)能力較好，在后續(xù)驅(qū)動(dòng)電容進(jìn)行充電放電的速度較快，包括隧穿場效應(yīng)晶體管的器件的響應(yīng)速度快。
[0085]需要說明的是，對(duì)于N型的隧穿場效應(yīng)晶體管，若以P型的基底(如晶圓)形成包括鰭部的半導(dǎo)體襯底時(shí)，可包括如下步驟:對(duì)P型的基底進(jìn)行離子注入，在P型的基底中形成N型的阱區(qū)；對(duì)N型的阱區(qū)進(jìn)行刻蝕，形成包括鰭部的N型半導(dǎo)體襯底。此時(shí)，P型的基底與包括鰭部的N型半導(dǎo)體襯底隔離，可有效避免形成于P型基底上的電路相互干擾。N型的隧穿場效應(yīng)晶體管其余形成步驟請(qǐng)參考上述P型的隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，在此不做贅述。
[0086]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括鰭部； 柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨所述鰭部的中部； 源極，所述源極橫跨所述鰭部的一端； 漏極，位于所述鰭部的另一端； 所述漏極的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型，所述源極的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型不同。
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，所述漏極位于所述鰭部內(nèi)。
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，所述漏極橫跨所述鰭部。
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，所述源極的材料包括硅、鍺硅或者碳化娃。
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，所述隧穿場效應(yīng)晶體管還包括源極輕摻雜區(qū)和漏極輕摻雜區(qū)；所述源極輕摻雜區(qū)位于所述源極下方的鰭部內(nèi)，所述漏極輕摻雜區(qū)位于所述漏極下方的鰭部內(nèi)；所述源極輕摻雜區(qū)和所述漏極輕摻雜區(qū)的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型。
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，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型；或者，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。
7.—種隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括鰭部； 形成橫跨所述鰭部中部的柵極結(jié)構(gòu)； 在所述鰭部的一端形成橫跨所述鰭部的源極； 在所述鰭部的另一端形成漏極； 所述漏極的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型，所述源極的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型不同。
8.如權(quán)利要求7所述的隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述漏極的方法包括:對(duì)所述鰭部的另一端進(jìn)行重?fù)诫s離子注入。
9.如權(quán)利要求7所述的隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述漏極的方法包括:在所述鰭部的另一端形成橫跨所述鰭部的漏極。
10.如權(quán)利要求7所述的隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述源極的材料包括娃、鍺娃或者碳化娃。
11.如權(quán)利要求10所述的隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述源極的方法為:在進(jìn)行外延生長工藝的同時(shí)進(jìn)行離子摻雜，所述離子摻雜的離子的導(dǎo)電類型為第二導(dǎo)電類型。
12.如權(quán)利要求7所述的隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，在形成所述源極和所述漏極之前，所述形成方法還包括:對(duì)所述鰭部的一端和另一端進(jìn)行輕摻雜離子注入，所述輕摻雜離子注入的摻雜離子的導(dǎo)電類型為第一導(dǎo)電類型。
13.如權(quán)利要求7所述的隧穿場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型；或者，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。
【文檔編號(hào)】H01L29/78GK104425593SQ201310365871
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】黃新運(yùn), 丁士成 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司