>[0037] 圖3D'為本發(fā)明實(shí)施例二的半導(dǎo)體器件的制造方法中圖3D對(duì)應(yīng)的步驟形成的圖 形的俯視圖;
[0038] 圖3Ε'為本發(fā)明實(shí)施例二的半導(dǎo)體器件的制造方法中圖3Ε對(duì)應(yīng)的步驟形成的圖 形的俯視圖;
[0039] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的半導(dǎo)體器件的制造方法的一種示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 在下文的描述中,給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然 而,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是,本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以 實(shí)施。在其他的例子中,為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆,對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn) 行描述。
[0041] 應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施,而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的 實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全,并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給 本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中,為了清楚,層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終 相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0042] 應(yīng)當(dāng)明白,當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"在...上"、"與...相鄰"、"連接到"或"耦合到"其 它元件或?qū)訒r(shí),其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱?或者可以存在居間的元件或?qū)印O喾矗?dāng)元件被稱為"直接在...上"、"與...直接相鄰"、 "直接連接到"或"直接耦合到"其它元件或?qū)訒r(shí),則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白,盡管 可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分,這些元件、部件、區(qū)、 層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部 分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此,在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下,下面討論的第一元 件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
[0043] 空間關(guān)系術(shù)語例如"在...下"、"在...下面"、"下面的"、"在...之下"、"在...之 上"、"上面的"等,在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與 其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白,除了圖中所示的取向以外,空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使 用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn),然后,描述為"在其它元件下 面"或"在其之下"或"在其下"元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣?上"。因此,示例性 術(shù)語"在...下面"和"在...下"可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90 度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。
[0044] 在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使 用時(shí),單數(shù)形式的"一"、"一個(gè)"和"所述/該"也意圖包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚指出 另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語"組成"和/或"包括",當(dāng)在該說明書中使用時(shí),確定所述特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操 作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí),術(shù)語"和/或"包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任 何及所有組合。
[0045] 這里參考作為本發(fā)明的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖的橫截面圖來描述發(fā) 明的實(shí)施例。這樣,可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或容差導(dǎo)致的從所示形狀的變化。因 此,本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)局限于在此所示的區(qū)的特定形狀,而是包括由于例如制造導(dǎo)致 的形狀偏差。例如,顯示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣通常具有圓的或彎曲特征和/或注入濃 度梯度,而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元改變。同樣,通過注入形成的埋藏區(qū)可導(dǎo)致該埋 藏區(qū)和注入進(jìn)行時(shí)所經(jīng)過的表面之間的區(qū)中的一些注入。因此,圖中顯示的區(qū)實(shí)質(zhì)上是示 意性的,它們的形狀并不意圖顯示器件的區(qū)的實(shí)際形狀且并不意圖限定本發(fā)明的范圍。
[0046] 為了徹底理解本發(fā)明,將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu),以便 闡釋本發(fā)明提出技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下,然而除了這些詳細(xì)描述外, 本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0047] 實(shí)施例一
[0048] 下面,參照?qǐng)D2來描述本發(fā)明實(shí)施例提出的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu),該半導(dǎo)體器件包 括一種新的隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(TFET)。其中,圖2為本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的 一種示意性剖視圖。
[0049] 本實(shí)施例提供一種新的半導(dǎo)體器件,其包括的TFET的結(jié)構(gòu)可以與CMOS平面結(jié)構(gòu) 兼容集成。該TFET為高性能的TFET,其中該TFET可以為垂直的納米線陣列TFET。
[0050] 如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件,包括半導(dǎo)體襯底100以及位于半導(dǎo)體襯 底100內(nèi)的嵌入式絕緣層1001,還包括位于所述半導(dǎo)體襯底100上的隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管。 其中,所述隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括位于所述嵌入式絕緣層1001之上的源極101和漏極102 以及位于所述源極101和所述漏極102之間的絕緣體103,還包括環(huán)繞所述源極101與所述 絕緣體103的相鄰區(qū)域的第一半導(dǎo)體層1051、環(huán)繞所述第一半導(dǎo)體層1051的第一柵極介電 層1061以及環(huán)繞所述第一柵極介電層1061的柵極107。其中,所述第一半導(dǎo)體層1051、所 述柵極介電層1061與所述柵極107低于所述源極101和所述絕緣體103的部分位于所述 嵌入式絕緣層1001內(nèi)。
[0051] 其中,所述源極101、所述漏極102以及所述絕緣體103位于所述半導(dǎo)體襯底100 位于所述嵌入式絕緣層1001之上的部分中。
[0052] 在本實(shí)施例中,由于隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極101 (-部分或全部)被柵極107 所覆蓋,并且隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括環(huán)繞源極與絕緣體的相鄰區(qū)域并位于源極與第一柵 極介電層之間的第一半導(dǎo)體層1051,因此,可以形成大的隧道路徑區(qū)域,抑制橫向隧道效 應(yīng)(lateral tunneIing),獲得大的亞閾值擺幅以及大的開啟電流和關(guān)斷電流的比值(IQN/ IQFF),提高隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(TFET)的性能。并且,由于第一半導(dǎo)體層1051的厚度較薄,因 此可以形成薄的溝道區(qū)域,抑制橫向隧道效應(yīng)(lateral tunneling),提高隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體 管(TFET)的性能。
[0053] 其中,源極101的材料為N+摻雜的硅,漏極102的材料為P+摻雜的硅,或者, 源極101的材料為P+摻雜的硅,漏極108的材料為N+摻雜的硅。其中,摻雜濃度為 lE19_lE21atom/cm3。
[0054] 其中,第一半導(dǎo)體層1051的材料可以為硅、鍺硅(SixGei_ x)、鍺、砷化銦(InAs)或其 他合適的材料。第一半導(dǎo)體層1051的厚度為10 A -500 A。
[0055] 其中,第一柵極介電層1061的材料可以為氧化硅、氮氧化硅或高k介電層,其中, 高k介電層包括:氧化鉿(HfO 2)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鑭(La2O3)或其中兩者以上的組合。第 二柵極介電層1062的材料為氧化硅或其他合適的材料。
[0056] 其中,柵極107的材料為N-摻雜的多晶硅或P-摻雜的多晶硅,摻雜濃度為 lE19_lE21atom/cm3。
[0057] 此外,所述隧道場(chǎng)效應(yīng)晶體管還包括位于所述柵極103與所述半導(dǎo)體襯底100之 間的第二柵極介電層1062,以及位于所述第二柵極介電層1062與所述半導(dǎo)體襯底100之間 的第二半導(dǎo)體層1052,如圖2所示。此時(shí),可以進(jìn)一步增大隧道路徑區(qū)域,提高隧道場(chǎng)效應(yīng) 晶體管(TFET)的性能。
[0058] 其中,所述第二柵極介電層1062與所述第一柵極介電層1061的材料可以相同,所 述第二半導(dǎo)體層1052與所述第一半導(dǎo)體層1051的材料可以相同。
[0059] 本發(fā)明的半導(dǎo)體器件,可以為TFE