一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管及其制作方法，涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，該互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管能夠增加載流子的隧穿效率，從而提高互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的性能。該晶體管包括：設(shè)置于襯底上的第一漏區(qū)和第一源區(qū)，第一漏區(qū)和第一源區(qū)包括第一摻雜物；設(shè)置于第一漏區(qū)上的第一溝道和設(shè)置于第一源區(qū)上的第二溝道；設(shè)置于第一溝道上的第二源區(qū)和設(shè)置于第二溝道上的第二漏區(qū)，第二源區(qū)和第二漏區(qū)包括第二摻雜物；設(shè)置于第一漏區(qū)和第二源區(qū)上的第一外延層，設(shè)置于第二漏區(qū)和第一源區(qū)上的第二外延層；設(shè)置于第一外延層上的第一柵堆疊層，設(shè)置于第二外延層上的第二柵堆疊層。
【專利說明】一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著晶體管制作工藝的演進(jìn)，晶體管的尺寸不斷縮小，但是，在晶體管的尺寸縮小至接近物理極限的過程中，晶體管也面臨諸多問題，如短溝道效應(yīng)嚴(yán)重、泄漏電流大、功率密度大等。針對這些問題，業(yè)界提出了各種解決方案。其中，TFET(Tunnel FieldEffect Transistor,隧穿場效應(yīng)晶體管)由于具有較弱的短溝道效應(yīng)、關(guān)態(tài)電流小、不受MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)亞閾值擺幅的限制等優(yōu)勢，得到了廣泛關(guān)注。
[0003]現(xiàn)有的隧穿場效應(yīng)晶體管，如圖1所示，對于這種結(jié)構(gòu)的隧穿場效應(yīng)晶體管，在制作的過程中，要分別對源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行不同類型的離子注入。為了增加隧穿電流，在制作過程中使柵區(qū)與源區(qū)部分重疊(如圖1中A所示)，在柵電場的作用下，載流子發(fā)生帶間隧穿，從而產(chǎn)生溝道電流。在這種采用線隧穿工作機(jī)制的隧穿場效應(yīng)晶體管中，載流子隧穿方向與柵電場方向平行，柵控能力比較強(qiáng)，并且隧穿電流的大小可以通過柵區(qū)和源區(qū)的重疊面積來進(jìn)行調(diào)控。
[0004]由于現(xiàn)有技術(shù)采用離子注入的方式對隧穿場效應(yīng)晶體管的源區(qū)和漏區(qū)摻雜雜質(zhì)，但是離子注入工藝在源區(qū)和漏區(qū)形成的雜質(zhì)濃度分布一般為高斯分布，因此采用離子注入工藝時，離子分布不均勻，難以形成摻雜突變的隧穿結(jié)，所以在一定柵電場的作用下，載流子的隧穿效率比較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管及其制作方法，能夠增加載流子的隧穿效率，從而提聞隧穿場效應(yīng)晶體管的性能。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]第一方面，一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，包括:
[0008]設(shè)置于襯底上的第一漏區(qū)和第一源區(qū)，所述第一漏區(qū)和所述第一源區(qū)包括第一摻雜物；設(shè)置于所述第一漏區(qū)上的第一溝道和設(shè)置于所述第一源區(qū)上的第二溝道；設(shè)置于所述第一溝道上的第二源區(qū)和設(shè)置于所述第二溝道上的第二漏區(qū)，所述第二源區(qū)和所述第二漏區(qū)包括第二摻雜物；設(shè)置于所述第一漏區(qū)和所述第二源區(qū)上的第一外延層，以及設(shè)置于所述第二漏區(qū)和所述第一源區(qū)上的第二外延層，所述第一外延層覆蓋所述第一溝道和所述第二源區(qū)的側(cè)墻，所述第二外延層覆蓋所述第二溝道和所述第二漏區(qū)的側(cè)墻；設(shè)置于所述第一外延層上的第一柵堆疊層，以及設(shè)置于所述第二外延層上的第二柵堆疊層；其中，所述第一漏區(qū)、所述第一溝道、所述第二源區(qū)、所述第一外延層和所述第一柵堆疊層形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，所述第二漏區(qū)、所述第二溝道、所述第一源區(qū)、所述第二外延層和所述第二柵堆疊層形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0009]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0010]所述第一摻雜物為P型摻雜物，所述第二摻雜物為N型摻雜物，或者所述第一摻雜物為N型摻雜物，所述第二摻雜物為P型摻雜物；所述第一摻雜物和所述第二摻雜物的雜質(zhì)濃度在每立方厘米119個到每立方厘米121個的范圍內(nèi)；所述第一溝道和所述第二溝道為輕摻雜層或者第一絕緣層，所述輕摻雜層中雜質(zhì)的濃度小于等于每立方厘米115個。
[0011]結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0012]所述第一柵堆疊層包括第一柵介質(zhì)層和第一柵導(dǎo)電層；所述第二柵堆疊層包括第二柵介質(zhì)層和第二柵導(dǎo)電層；所述互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管還包括:設(shè)置于所述第二源區(qū)和所述第一漏區(qū)上的第一隔離物，以及設(shè)置于所述第一源區(qū)和所述第二漏區(qū)上的第二隔離物，所述第一隔離物與所述第一外延層和所述第一柵堆疊層相接觸，所述第二隔離物與所述第二外延層和所述第二柵堆疊層相接觸；設(shè)置于所述第二源區(qū)、所述第一柵堆疊層、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二柵堆疊層和所述第二漏區(qū)上的第二絕緣層；設(shè)置于所述第一漏區(qū)上的第一漏極，設(shè)置于所述第二源區(qū)上的第一源極，以及設(shè)置于所述第一柵導(dǎo)電層上的第一柵極；設(shè)置于所述第二漏區(qū)上的第二漏極，設(shè)置于所述第一源區(qū)上的第二源極，以及設(shè)置于所述第二柵導(dǎo)電層上的第二柵極。
[0013]結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或者第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0014]所述隧穿場效應(yīng)晶體管還包括:設(shè)置于所述第一漏區(qū)和所述第一源區(qū)之間的隔離淺槽。
[0015]結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或者第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0016]所述襯底、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二漏區(qū)、所述第二源區(qū)、所述第一外延層、所述第二外延層、所述第一溝道和所述第二溝道的材料均為硅、鍺、鍺硅或者三五族化合物；所述第一柵介質(zhì)層和所述第二柵介質(zhì)層的材料為二氧化硅、氮化硅或者高介電材料，所述第一柵導(dǎo)電層和所述第二柵導(dǎo)電層的材料為多晶硅、氮化鈦或者金屬材料。
[0017]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作方法，該制作方法包括:
[0018]襯底；在所述襯底上依次沉積第一摻雜層，溝道層和第二摻雜層，所述第一摻雜層包括第一摻雜物，所述第二摻雜層包括第二摻雜物；對所述第二摻雜層、所述溝道層和所述第一摻雜層進(jìn)行刻蝕，形成第二源區(qū)、第二漏區(qū)、第一溝道、第二溝道、第一漏區(qū)和第一源區(qū)，所述第一溝道位于所述第一漏區(qū)上，所述第二源區(qū)位于所述第一溝道上，所述第二溝道位于所述第一源區(qū)上，所述第二漏區(qū)位于所述第二溝道上；在所述第二源區(qū)、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)和所述第二漏區(qū)上依次沉積外延層和柵堆疊層；對所述柵堆疊層和所述外延層進(jìn)行刻蝕，依次形成第一柵堆疊層、第二柵堆疊層、第一外延層和第二外延層，所述第一柵堆疊層位于所述第一外延層的上方，所述第二柵堆疊層位于所述第二外延層的上方，所述第一外延層覆蓋所述第一溝道和所述第二源區(qū)的側(cè)墻，所述第二外延層覆蓋所述第二溝道和所述第二漏區(qū)的側(cè)墻；其中，所述第一漏區(qū)、所述第一溝道、所述第二源區(qū)、所述第一外延層和所述第一柵堆疊層形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，所述第二漏區(qū)、所述第二溝道、所述第一源區(qū)、所述第二外延層和所述第二柵堆疊層形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0019]結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0020]所述第一摻雜物為P型摻雜物，所述第二摻雜物為N型摻雜物，或者所述第一摻雜物為N型摻雜物，所述第二摻雜物為P型摻雜物；所述第一摻雜物和所述第二摻雜物的雜質(zhì)濃度在每立方厘米119個到每立方厘米121個的范圍內(nèi)；所述第一溝道和所述第二溝道為輕摻雜層或者第一絕緣層，所述輕摻雜層中雜質(zhì)的濃度小于等于每立方厘米115個。
[0021]結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0022]所述第一柵堆疊層包括第一柵介質(zhì)層和第一柵導(dǎo)電層；所述第二柵堆疊層包括第二柵介質(zhì)層和第二柵導(dǎo)電層；在對所述柵堆疊層和所述外延層進(jìn)行刻蝕，依次形成第一柵堆疊層、第二柵堆疊層、第一外延層和第二外延層之后，所述制作方法還包括:在所述第二源區(qū)和所述第一漏區(qū)上設(shè)置第一隔離物，以及在所述第一源區(qū)和所述第二漏區(qū)上設(shè)置第二隔離物，所述第一隔離物與所述第一外延層和所述第一柵堆疊層相接觸，所述第二隔離物與所述第二外延層和所述第二柵堆疊層相接觸；在所述第二源區(qū)、所述第一柵堆疊層、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二柵堆疊層和所述第二漏區(qū)上設(shè)置第二絕緣層；對所述第二絕緣層進(jìn)行刻蝕，并在所述第一漏區(qū)上形成第一漏極，在所述第二源區(qū)上形成第一源極，在所述第一柵導(dǎo)電層上形成第一柵極，在所述第二漏區(qū)上形成第二漏極，在所述第一源區(qū)上形成第二源極，以及在所述第二柵導(dǎo)電層上形成第二柵極。
[0023]結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或者第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0024]在所述襯底上沉積所述第一摻雜層之后，且在沉積所述溝道層之前，所述制作方法還包括:在所述第一摻雜層上設(shè)置隔離淺槽，所述隔離淺槽位于所述第一漏區(qū)和所述第一源區(qū)之間。
[0025]結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或者第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，
[0026]所述襯底、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二漏區(qū)、所述第二源區(qū)、所述第一外延層、所述第二外延層、所述第一溝道和所述第二溝道的材料均為硅、鍺、鍺硅或者三五族化合物；所述第一柵介質(zhì)層和所述第二柵介質(zhì)層的材料為二氧化硅、氮化硅或高介電材料，所述第一柵導(dǎo)電層和所述第二柵導(dǎo)電層的材料為多晶硅、氮化鈦或者金屬材料。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管及其制作方法，該互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管包括:設(shè)置于襯底上的第一漏區(qū)和第一源區(qū)，第一漏區(qū)和第一源區(qū)包括第一摻雜物；設(shè)置于第一漏區(qū)上的第一溝道和設(shè)置于第一源區(qū)上的第二溝道；設(shè)置于第一溝道上的第二源區(qū)和設(shè)置于第二溝道上的第二漏區(qū)，第二源區(qū)和第二漏區(qū)包括第二摻雜物；設(shè)置于第一漏區(qū)和第二源區(qū)上的第一外延層，以及設(shè)置于第二漏區(qū)和第一源區(qū)上的第二外延層，第一外延層覆蓋第一溝道和第二源區(qū)的側(cè)墻，第二外延層覆蓋第二溝道和第二漏區(qū)的側(cè)墻；設(shè)置于第一外延層上的第一柵堆疊層，以及設(shè)置于第二外延層上的第二柵堆疊層；其中，第一漏區(qū)、第一溝道、第二源區(qū)、第一外延層和第一柵堆疊層形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，第二漏區(qū)、第二溝道、第一源區(qū)、第二外延層和第二柵堆疊層形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0028]基于上述實(shí)施例的描述，本發(fā)明實(shí)施例提供的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管包括第一隧穿場效應(yīng)晶體管和第二隧穿場效應(yīng)晶體管，其中，第一隧穿場效應(yīng)晶體管包括第一漏區(qū)、第一溝道、第二源區(qū)、第一外延層和第一柵堆疊層，第二隧穿場效應(yīng)晶體管包括第二漏區(qū)、第二溝道、第一源區(qū)、第二外延層和第二柵堆疊層，并且第一漏區(qū)和第一源區(qū)包括第一摻雜物，第二源區(qū)和第二漏區(qū)包括第二摻雜物。由于第一源區(qū)和第一漏區(qū)、第二源區(qū)和第二漏區(qū)分別是通過對半導(dǎo)體材料的一次沉積刻蝕形成的，且第一摻雜物和第二摻雜物是通過攪拌等手段摻雜在半導(dǎo)體材料中的，因此第一摻雜物和第二摻雜物是均勻分布的，而不是像現(xiàn)有技術(shù)中通過離子注入的摻雜物是高斯分布的，因而可以使得第二源區(qū)和第一外延層之間以及第一源區(qū)和第二外延層之間的雜質(zhì)濃度在較短距離內(nèi)發(fā)生突變，從而增加載流子的隧穿效率，提聞隧穿場效應(yīng)晶體管的性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖三；
[0034]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖四；
[0035]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖五；
[0036]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作方法的流程示意圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖一；
[0038]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖二 ；
[0039]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖三；
[0040]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖四；
[0041]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖五；
[0042]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖六；
[0043]圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖七；
[0044]圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作流程示意圖八；
[0045]圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作方法的流程示意圖九。

【具體實(shí)施方式】
[0046]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0047]實(shí)施例一
[0048]本發(fā)明實(shí)施例提供一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，如圖2所示為該隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]該隧穿場效應(yīng)晶體管包括:襯底10 ;設(shè)置于襯底10上的第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b,第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b包括第一摻雜物；設(shè)置于第一漏區(qū)20a上的第一溝道30a和設(shè)置于第一源區(qū)20b上的第二溝道30b ;設(shè)置于第一溝道30a上的第二源區(qū)40a和設(shè)置于第二溝道30b上的第二漏區(qū)40b，第二源區(qū)40a和第二漏區(qū)40b包括第二摻雜物；設(shè)置于第一漏區(qū)20a和第二源區(qū)40a上的第一外延層50a,以及設(shè)置于第二漏區(qū)40b和第一源區(qū)20b上的第二外延層50b，第一外延層50a覆蓋第一溝道30a和第二源區(qū)40a的側(cè)墻，第二外延層50b覆蓋第二溝道30b和第二漏區(qū)40b的側(cè)墻；設(shè)置于第一外延層50a上的第一柵堆疊層60a,以及設(shè)置于第二外延層50b上的第二柵堆疊層60b。
[0050]其中，第一漏區(qū)20a、第一溝道30a、第二源區(qū)40a、第一外延層50a和第一柵堆疊層60a形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，第二漏區(qū)40b、第二溝道30b、第一源區(qū)20b、第二外延層50b和第二柵堆疊層60b形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0051]需要說明的是，第一摻雜物為P型摻雜物，第二摻雜物為N型摻雜物，或者第一摻雜物為N型摻雜物，第二摻雜物為P型摻雜物。
[0052]進(jìn)一步的，若第一摻雜物為N型摻雜物，第二摻雜物為P型摻雜物，則第一隧穿場效應(yīng)晶體管為N型隧穿場效應(yīng)晶體管，第二隧穿場效應(yīng)晶體管為P型隧穿場效應(yīng)晶體管；若第一摻雜物為P型摻雜物，第二摻雜物為N型摻雜物，則第一隧穿場效應(yīng)晶體管為P型隧穿場效應(yīng)晶體管，第二隧穿場效應(yīng)晶體管為N型隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0053]需要說明的是，第一漏區(qū)20a、第一源區(qū)20b、第二源區(qū)40a和第二漏區(qū)40b為重?fù)诫s，可以理解為第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b中包括的第一摻雜物以及第二源區(qū)40a和第二漏區(qū)40b中包括的第二摻雜物的雜質(zhì)濃度在每立方厘米119個到每立方厘米121個的范圍內(nèi)；第一溝道30a和第二溝道30b為輕摻雜層或者第一絕緣層。
[0054]需要說明的是，輕摻雜層可以理解為在半導(dǎo)體薄膜中均勻加入雜質(zhì)，且雜質(zhì)的濃度小于等于每立方厘米115個。其中，半導(dǎo)體薄膜的材料為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物。第一溝道30a和第二溝道30b也可以為第一絕緣層,第一溝道30a和第二溝道30b的厚度為幾十納米至幾百納米。還需要補(bǔ)充的是，輕摻雜層中的雜質(zhì)可以為施主雜質(zhì)或者受主雜質(zhì)，本發(fā)明對此不做限制。
[0055]還需要補(bǔ)充的是，襯底10為半導(dǎo)體襯底，襯底10的具體材料可以為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物。第一外延層50a和第二外延層50b為輕摻雜的半導(dǎo)體薄膜，半導(dǎo)體薄膜的材料為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物。輕摻雜是指加入的雜質(zhì)濃度小于等于每立方厘米115個。第一外延層50a和第二外延層50b的厚度在I納米到10納米之間。
[0056]需要說明的是，第一柵堆疊層60a包括第一柵介質(zhì)層和第一柵導(dǎo)電層；第二柵堆疊層60b包括第二柵介質(zhì)層和第二柵導(dǎo)電層,其中，第一柵導(dǎo)電層位于第一柵介質(zhì)層的上方，第二柵導(dǎo)電層位于第二柵介質(zhì)層的上方。第一柵介質(zhì)層和第二柵介質(zhì)層的材料可以為二氧化硅、氮化硅、高介電材料等絕緣材料。第一柵導(dǎo)電層和第二柵導(dǎo)電層的材料可以為多晶硅、氮化鈦或者金屬等導(dǎo)電材料，第一柵導(dǎo)電層和第二柵導(dǎo)電層的厚度為幾十納米。
[0057]進(jìn)一步的，該互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管還包括:設(shè)置于第二源區(qū)40a和第一漏區(qū)20a上的第一隔離物70a，以及設(shè)置于第一源區(qū)20b和第二漏區(qū)40b上的第二隔離物70b，第一隔離物70a與第一外延層50a和第一柵堆疊層60a相接觸，第二隔離物70b與第二外延層50b和第二柵堆疊層60b相接觸。
[0058]需要補(bǔ)充的是，第一隔離物70a和第二隔離物70b的材料可以為二氧化硅、氮化硅、高介電材料等絕緣材料。
[0059]進(jìn)一步的，如圖3所示，該隧穿場效應(yīng)晶體管還包括:設(shè)置于第二源區(qū)40a、第一柵堆疊層60a、第一漏區(qū)20a、第一源區(qū)20b、第二柵堆疊層60b和第二漏區(qū)40b上的第二絕緣層80，第二絕緣層80為低介電材料等絕緣材料。
[0060]進(jìn)一步的，該互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管還包括:設(shè)置于第一漏區(qū)20a上的第一漏極ad，設(shè)置于第二源區(qū)40a上的第一源極as，以及設(shè)置于第一柵導(dǎo)電層上的第一柵極ag ;設(shè)置于第二漏區(qū)40b上的第二漏極bd，設(shè)置于第一源區(qū)20b上的第二源極bs，以及設(shè)置于第二柵導(dǎo)電層上的第二柵極bg。其中，第一漏極ad、第二源極bs、第一柵極ag、第一源極as、第二漏極bd和第二柵極bg互不接觸，且可以都為金屬電極。
[0061]優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的N型隧穿場效應(yīng)晶體管和P型隧穿場效應(yīng)晶體管結(jié)合的互補(bǔ)型隧穿場效應(yīng)晶體管，如圖3所示，還包括:設(shè)置于襯底10上的隔離淺槽I，隔離淺槽I位于第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b之間，因為第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b都包括第一摻雜物，所以隔離淺槽I用于隔離相鄰的第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b。
[0062]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中提供的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管采用線隧穿的工作機(jī)制。所謂線隧穿的工作機(jī)制是指載流子的隧穿方向和柵電場的方向平行，柵控能力比較強(qiáng)，并且隧穿電流的大小可以通過柵區(qū)和源區(qū)的重疊面積進(jìn)行調(diào)控。
[0063]晶體管的開態(tài)電流由源區(qū)和外延層構(gòu)成的隧穿結(jié)來提供。具體的，N型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流由其源區(qū)的電子向與源區(qū)接觸的外延層隧穿形成，而P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流由其源區(qū)的空穴向與源區(qū)接觸的外延層隧穿形成。由于線隧穿機(jī)制能夠提高載流子的隧穿幾率以及開態(tài)電流在一定范圍內(nèi)線性可調(diào)等優(yōu)勢，本發(fā)明提供的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管具有更高的開態(tài)電流、更小的亞閾值擺幅以及更大的電流調(diào)節(jié)自由度。
[0064]還需要補(bǔ)充的是，通常情況下，與MOSFET相似，P型隧穿場效應(yīng)晶體管的電流驅(qū)動能力要弱于N型隧穿場效應(yīng)晶體管的電流驅(qū)動能力。本發(fā)明實(shí)施例提供的互補(bǔ)型隧穿場效應(yīng)晶體管可以通過增加P型隧穿場效應(yīng)晶體管的隧穿結(jié)的面積，來增大P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流，從而實(shí)現(xiàn)與N型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流匹配。
[0065]以圖3所示的互補(bǔ)型隧穿場效應(yīng)晶體管為例，通過增加P型隧穿場效應(yīng)晶體管的隧穿結(jié)的面積，來增大P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流，實(shí)現(xiàn)與N型隧穿場效應(yīng)晶體管開態(tài)電流的匹配，得到的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。
[0066]具體的在P型隧穿場效應(yīng)晶體管的部分對其第一源區(qū)，進(jìn)行一定程度的過刻蝕形成L型的表面，如圖4中E所示，從而增加P型隧穿場效應(yīng)晶體管的隧穿結(jié)面積，增大P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流，實(shí)現(xiàn)與N型隧穿場效應(yīng)晶體管開態(tài)電流的匹配。
[0067]需要補(bǔ)充的是，互補(bǔ)型隧穿場效應(yīng)晶體管中N型隧穿場效應(yīng)晶體管和P型隧穿場效應(yīng)晶體管的位置可以互換，當(dāng)N型隧穿場效應(yīng)晶體管和P型隧穿場效應(yīng)晶體管的位置互換時，其對應(yīng)的電極也進(jìn)行相應(yīng)的改變。
[0068]當(dāng)P型隧穿場效應(yīng)晶體管位于如圖3所示的N型隧穿場效應(yīng)晶體管的位置時，可以通過增加第二源區(qū)的厚度來增加P型隧穿場效應(yīng)管的隧穿結(jié)面積，從而增加P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流。
[0069]示例性的，如圖5所示，可以將本發(fā)明實(shí)施例提供的隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)制作成只含有N型隧穿場效應(yīng)晶體管，包括襯底10，設(shè)置于襯底10上的第一漏區(qū)20a，設(shè)置于第一漏區(qū)上的第一溝道30a，設(shè)置于第一溝道30a上的第二源區(qū)40a，設(shè)置于第一漏區(qū)20a和第二源區(qū)40a上的第一外延層50a，第一外延層50a覆蓋第二源區(qū)40a和第一溝道30a的側(cè)墻，設(shè)置于第一外延層50a上的第一柵堆疊層60a，設(shè)置于第一漏區(qū)20a和第二源區(qū)40a上的第一隔離物70a,第一隔離物70a與第一外延層50a和第一柵堆疊層60a接觸,設(shè)置于第一漏區(qū)20a、第二源區(qū)40a、第一隔離物70a和第一柵堆疊層60a上的第二絕緣層80，以及設(shè)置于第一漏區(qū)20a上的第一漏極ad，設(shè)置于第一柵導(dǎo)電層上的第一柵極ag，設(shè)置于第二源區(qū)40a上的第一源極as。
[0070]或者，如圖6所示，可以將本發(fā)明實(shí)施例提供的隧穿場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)制作成只含有P型隧穿場效應(yīng)晶體管，包括襯底10，設(shè)置于襯底10上的第一源區(qū)20b，設(shè)置于第一源區(qū)20b上的第二溝道30b，設(shè)置于第二溝道30b上的第二漏區(qū)40b，設(shè)置于第一源區(qū)20b和第二漏區(qū)40b上的第二外延層50b，第二外延層50b覆蓋第二漏區(qū)40b和第二溝道30b的側(cè)墻，設(shè)置于第二外延層50b上的第二柵堆疊層60b，設(shè)置于第一源區(qū)20b和第二漏區(qū)40b上的第二隔離物70b，第二隔離物70b與第二外延層50b和第二柵堆疊層60b接觸，設(shè)置于第一源區(qū)20b、第二漏區(qū)40b、第二隔離物70b和第二柵堆疊層60b上的第二絕緣層80，以及設(shè)置于第一源區(qū)20b上的第二源極bs，設(shè)置于第二柵導(dǎo)電層上的第二柵極bg，設(shè)置于第二漏區(qū)40b上的第二漏極bd。
[0071]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，該互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管包括第一隧穿場效應(yīng)晶體管和第二隧穿場效應(yīng)晶體管，其中，第一隧穿場效應(yīng)晶體管包括第一漏區(qū)、第一溝道、第二源區(qū)、第一外延層和第一柵堆疊層，第二隧穿場效應(yīng)晶體管包括第二漏區(qū)、第二溝道、第一源區(qū)、第二外延層和第二柵堆疊層，并且第一漏區(qū)和第一源區(qū)包括第一摻雜物，第二源區(qū)和第二漏區(qū)包括第二摻雜物。由于在第一隧穿場效應(yīng)晶體管中的第一漏區(qū)和第二源區(qū)以及在第二隧穿場效應(yīng)晶體管中的第一源區(qū)和第二漏區(qū)中的摻雜物是均勻分布的，而不是像現(xiàn)有技術(shù)中離子注入的摻雜物是高斯分布的，因而可以使得第二源區(qū)和第一外延層之間以及第一源區(qū)和第二外延層之間的雜質(zhì)濃度在較短距離內(nèi)發(fā)生突變，從而增加載流子的隧穿效率，提高隧穿場效應(yīng)晶體管的性能。
[0072]實(shí)施例二
[0073]本發(fā)明實(shí)施例提供一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作方法，如圖7所示，為該制作方法的流程示意圖。
[0074]SlOl、在襯底上沉積第一摻雜層。
[0075]如圖8所示為襯底10。需要補(bǔ)充的是，襯底10可以為半導(dǎo)體襯底，襯底10的具體材料可以為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物。
[0076]如圖9所示，在襯底10上沉積第一摻雜層20。
[0077]需要說明的是，第一摻雜層20包括第一摻雜物，第一摻雜物是摻雜在半導(dǎo)體薄膜中的，第一摻雜物的濃度高于每立方厘米119個，介于每立方厘米119個到每立方厘米121個之間。其中，半導(dǎo)體薄膜的材料為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物，本發(fā)明對此不做限制。
[0078]需要補(bǔ)充的是，第一摻雜層的厚度為幾十納米至幾百納米。
[0079]S102、在第一摻雜層上設(shè)置隔離淺槽。
[0080]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作方法，如圖10所示，在襯底10上形成第一摻雜層20之后，該制作方法還包括:在第一摻雜層20上設(shè)置隔離淺槽I。其中，隔離淺槽I位于第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b之間。隔離淺槽I的底部等于或低于第一摻雜層20的底部。
[0081]需要補(bǔ)充的是，隔離淺槽I是可選的，即不設(shè)置隔離淺槽I時，可以通過刻蝕工藝將第一摻雜層進(jìn)行刻斷，并填充第二絕緣層對第一漏區(qū)20a和第一源區(qū)20b進(jìn)行隔離。
[0082]S103、在第一摻雜層上沉積溝道層。
[0083]如圖11所示，在第一摻雜層上形成溝道層30。
[0084]需要說明的是，溝道層30為輕摻雜層或者第一絕緣層，輕摻雜可以理解為在半導(dǎo)體薄膜中均勻加入雜質(zhì)，且雜質(zhì)的濃度小于等于每立方厘米115個。其中，半導(dǎo)體薄膜的材料為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物。溝道層30也可以為第一絕緣層，本發(fā)明對此不做限制。
[0085]需要補(bǔ)充的是，溝道層30的厚度為幾十納米至幾百納米。
[0086]S104、在溝道層上沉積第二摻雜層。
[0087]如圖11所示，在溝道層30上沉積第二摻雜層40。
[0088]需要說明的是，第二摻雜層40包括第二摻雜物，第二摻雜物是摻雜在半導(dǎo)體薄膜中的，第二摻雜物的濃度高于每立方厘米119個，介于每立方厘米119個到每立方厘米121個之間。其中，半導(dǎo)體薄膜的材料為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物。
[0089]需要補(bǔ)充的是，第二摻雜層40的厚度為幾十納米至幾百納米。
[0090]結(jié)合光刻和刻蝕工藝，如圖12所示，去除中間部分的溝道層30和第二摻雜層40，形成第二源區(qū)40a、第二漏區(qū)40b、第一溝道30a、第二溝道30b，第一溝道30a位于第一漏區(qū)上20a，第二源區(qū)40a位于第一溝道30a上，第二溝道30b位于第一源區(qū)20b上，第二漏區(qū)40b位于第二溝道30b上。
[0091]S105、在第二源區(qū)、第一漏區(qū)、第一源區(qū)和第二漏區(qū)上沉積外延層。
[0092]如圖13所示，在第二源區(qū)40a、第一漏區(qū)20a、第一源區(qū)20b和第二漏區(qū)40b上沉積外延層50。
[0093]需要說明的是，外延層50為輕摻雜的半導(dǎo)體薄膜，半導(dǎo)體薄膜的材料為鍺、硅、鍺硅或者三五族化合物。輕摻雜是指加入的雜質(zhì)濃度小于等于每立方厘米115個。
[0094]需要補(bǔ)充的是，外延層50的厚度在I納米到10納米之間。
[0095]S106、在外延層上沉積柵介質(zhì)層。
[0096]如圖13所不,在外延層50上沉積柵介質(zhì)層。
[0097]需要說明的是，柵介質(zhì)層的材料可以為二氧化硅、氮化硅、高介電材料等絕緣材料。
[0098]S107、在柵介質(zhì)層上沉積柵導(dǎo)電層。
[0099]如圖13所示，在柵介質(zhì)層上沉積柵導(dǎo)電層，柵介質(zhì)層和柵導(dǎo)電層組成柵堆疊層60。
[0100]柵導(dǎo)電層的材料可以為多晶硅、氮化鈦或者金屬等導(dǎo)電材料，柵導(dǎo)電層的厚度為幾十納米。需要說明的是，如圖14所示，在柵介質(zhì)層上形成柵導(dǎo)電層后，通過刻蝕工藝形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管的第一外延層50a和第一柵堆疊層60a以及第二隧穿場效應(yīng)晶體管的第二外延層50b和第二柵堆疊層60b,第一柵堆疊層60a位于第一外延層50a的上方,第二柵堆疊層60b位于第二外延層50b的上方，第一外延層50a覆蓋第一溝道30a和第二源區(qū)40a的側(cè)墻，第二外延層50b覆蓋第二溝道30b和第二漏區(qū)40b的側(cè)墻。
[0101]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所說的外延層50包括第一外延層50a和第二外延層50b，即對外延層50進(jìn)行部分刻蝕從而形成第一外延層50a和第二外延層50b。同理，柵介質(zhì)層與第一柵介質(zhì)層和第二柵介質(zhì)層，柵導(dǎo)電層與第一柵導(dǎo)電層和第二柵導(dǎo)電層的關(guān)系也是如此。
[0102]其中，第一漏區(qū)20a、第一溝道30a、第二源區(qū)40a、第一外延層50a和第一柵堆疊層60a形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，第二漏區(qū)40b、第二溝道30b、第一源區(qū)20b、第二外延層50b和第二柵堆疊層60形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0103]需要說明的是，第一摻雜物為P型摻雜物，第二摻雜物為N型摻雜物，或者第一摻雜物為N型摻雜物，第二摻雜物為P型摻雜物。
[0104]進(jìn)一步的，若第一摻雜物為N型摻雜物，第二摻雜物為P型摻雜物，則第一隧穿場效應(yīng)晶體管為N型隧穿場效應(yīng)晶體管，第二隧穿場效應(yīng)晶體管為P型隧穿場效應(yīng)晶體管；若第一摻雜物為P型摻雜物，第二摻雜物為N型摻雜物，則第一隧穿場效應(yīng)晶體管為P型隧穿場效應(yīng)晶體管，第二隧穿場效應(yīng)晶體管為N型隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0105]S108、在第二源區(qū)和第一漏區(qū)上設(shè)置第一隔離物，在第一源區(qū)和第二漏區(qū)上設(shè)置第二隔離物。
[0106]如圖14所示，在第二源區(qū)40a和第一漏區(qū)20a上設(shè)置第一隔離物70a，在第一源區(qū)20b和第二漏區(qū)40b上設(shè)置第二隔離物70b。
[0107]其中，第一隔離物70a與第一外延層50a和第一柵堆疊層60a相接觸，第二隔離物70b與第二外延層50b和第二柵堆疊層60b相接觸；需要補(bǔ)充的是，第一隔離物70a和第二隔離物70b的材料均為二氧化硅、氮化硅、高介電材料等絕緣材料。
[0108]S109、在第二源區(qū)、第一柵堆疊層、第一漏區(qū)、第一源區(qū)、第二柵堆疊層和第二漏區(qū)上設(shè)置第二絕緣層。
[0109]如圖15所不,在第二源區(qū)40a、第一柵堆疊層60a、第一漏區(qū)20a、第一源區(qū)20b、第二柵堆疊層60b和第二漏區(qū)40b上設(shè)置第二絕緣層80。
[0110]具體的，形成第二絕緣層80的過程為填充低介電材料等絕緣材料。
[0111]S110、對第二絕緣層進(jìn)行刻蝕，并在第一漏區(qū)上形成第一漏極，在第二源區(qū)上形成第一源極，在第一柵導(dǎo)電層上形成第一柵極，在第二漏區(qū)上形成第二漏極，在第一源區(qū)上形成第二源極，以及在第二柵導(dǎo)電層上形成第二柵極。
[0112]需要說明的是，在設(shè)置了第二絕緣層80之后，通過光刻和刻蝕工藝制作金屬電極接觸窗口，對金屬電極接觸窗口沉積金屬，并通過剝離技術(shù)制作晶體管的源極、漏極和柵極的金屬電極。
[0113]具體的，如圖16所示，在第一漏區(qū)20a上形成第一漏極ad，在第二源區(qū)40a上形成第一源極as，以及在第一柵導(dǎo)電層上形成第一柵極ag ;在第二漏區(qū)40b上形成第二漏極bd,在第一源區(qū)20b上形成第二源極bs，以及在第二柵導(dǎo)電層上形成第二柵極bg。其中，第一漏極ad、第二源極bs、第一柵極ag、第二源極bs、第二漏極bd和第二柵極bg互不接觸，且可以都為金屬電極。
[0114]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的制作方法制作的隧穿場效應(yīng)晶體管，可以為N型隧穿場效應(yīng)晶體管(NTFET)、P型隧穿場效應(yīng)晶體管(PTFET)或者N型隧穿場效應(yīng)晶體管和P型隧穿場效應(yīng)晶體管相結(jié)合的互補(bǔ)型隧穿場效應(yīng)晶體管，本發(fā)明對此不做限制。
[0115]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中提供的隧穿場效應(yīng)晶體管采用線隧穿的工作機(jī)制來工作。所謂線隧穿機(jī)制是指載流子的隧穿方向和柵電場的方向平行，柵控能力比較強(qiáng)，并且隧穿電流的大小可以通過柵區(qū)和源區(qū)的重疊面積進(jìn)行調(diào)控。
[0116]無論是N型隧穿場效應(yīng)晶體管還是P型隧穿場效應(yīng)晶體管，晶體管的開態(tài)電流由源區(qū)和外延層構(gòu)成的隧穿結(jié)來提供。具體的，N型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流由其源區(qū)的電子向與源區(qū)接觸的外延層隧穿形成，而P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流由其源區(qū)的空穴向與源區(qū)接觸的外延層隧穿形成。由于線隧穿機(jī)制能夠提高載流子的隧穿幾率以及開態(tài)電流在一定范圍內(nèi)線性可調(diào)等優(yōu)勢，本發(fā)明提供的隧穿場效應(yīng)晶體管具有更高的開態(tài)電流、更小的亞閾值擺幅以及更大的電流調(diào)節(jié)自由度。
[0117]還需要補(bǔ)充的是，通常情況下，與MOSFET相似，P型隧穿場效應(yīng)晶體管的電流驅(qū)動能力要弱于N型隧穿場效應(yīng)晶體管的電流驅(qū)動能力。本發(fā)明實(shí)施例提供的互補(bǔ)型隧穿場效應(yīng)晶體管還可以通過增加P型隧穿場效應(yīng)晶體管的隧穿結(jié)的面積，增大P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流，實(shí)現(xiàn)與N型隧穿場效應(yīng)晶體管開態(tài)電流的匹配。
[0118]具體的，在P型隧穿場效應(yīng)晶體管的部分對其第一源區(qū)，進(jìn)行一定程度的過刻蝕形成L型的表面，從而增加P型隧穿場效應(yīng)晶體管的隧穿結(jié)面積，增大P型隧穿場效應(yīng)晶體管的開態(tài)電流，實(shí)現(xiàn)與N型隧穿場效應(yīng)晶體管開態(tài)電流的匹配。
[0119]本發(fā)明實(shí)施例提供一種隧穿場效應(yīng)晶體管的制作方法，該制作方法包括:在襯底上依次沉積第一摻雜層，溝道層和第二摻雜層，第一摻雜層包括第一摻雜物，第二摻雜層包括第二摻雜物；對第二摻雜層、溝道層和第一摻雜層進(jìn)行刻蝕，形成第二源區(qū)、第二漏區(qū)、第一溝道、第二溝道、第一漏區(qū)和第一源區(qū)，第一溝道位于第一漏區(qū)上，第二源區(qū)位于第一溝道上，第二溝道位于第一源區(qū)上，第二漏區(qū)位于第二溝道上；在第二源區(qū)、第一漏區(qū)、第一源區(qū)和第二漏區(qū)上依次沉積外延層和柵堆疊層；對柵堆疊層和外延層進(jìn)行刻蝕，依次形成第一柵堆疊層、第二柵堆疊層、第一外延層和第二外延層，第一柵堆疊層位于第一外延層的上方，第二柵堆疊層位于第二外延層的上方，第一外延層覆蓋第一溝道和第二源區(qū)的側(cè)墻，第二外延層覆蓋第二溝道和第二漏區(qū)的側(cè)墻；其中，第一漏區(qū)、第一溝道、第二源區(qū)、第一外延層和第一柵堆疊層形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，第二漏區(qū)、第二溝道、第一源區(qū)、第二外延層和第二柵堆疊層形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
[0120]基于上述實(shí)施例的描述，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的制作方法得到的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，包括第一隧穿場效應(yīng)晶體管和第二隧穿場效應(yīng)晶體管，其中，第一隧穿場效應(yīng)晶體管包括第一漏區(qū)、第一溝道、第二源區(qū)、第一外延層和第一柵堆疊層，第二隧穿場效應(yīng)晶體管包括第二漏區(qū)、第二溝道、第一源區(qū)、第二外延層和第二柵堆疊層，并且第一漏區(qū)和第一源區(qū)包括第一摻雜物，第二源區(qū)和第二漏區(qū)包括第二摻雜物。由于在第一隧穿場效應(yīng)晶體管中的第一漏區(qū)和第二源區(qū)以及在第二隧穿場效應(yīng)晶體管中的第一源區(qū)和第二漏區(qū)中的摻雜物是均勻分布的，而不是像現(xiàn)有技術(shù)中離子注入的摻雜物是高斯分布的，因而可以使得第二源區(qū)和第一外延層之間以及第一源區(qū)和第二外延層之間的雜質(zhì)濃度在較短距離內(nèi)發(fā)生突變，從而增加載流子的隧穿效率，提高隧穿場效應(yīng)晶體管的性能。
[0121]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括: 設(shè)置于襯底上的第一漏區(qū)和第一源區(qū)，所述第一漏區(qū)和所述第一源區(qū)包括第一摻雜物； 設(shè)置于所述第一漏區(qū)上的第一溝道和設(shè)置于所述第一源區(qū)上的第二溝道； 設(shè)置于所述第一溝道上的第二源區(qū)和設(shè)置于所述第二溝道上的第二漏區(qū)，所述第二源區(qū)和所述第二漏區(qū)包括第二摻雜物； 設(shè)置于所述第一漏區(qū)和所述第二源區(qū)上的第一外延層，以及設(shè)置于所述第二漏區(qū)和所述第一源區(qū)上的第二外延層，所述第一外延層覆蓋所述第一溝道和所述第二源區(qū)的側(cè)墻，所述第二外延層覆蓋所述第二溝道和所述第二漏區(qū)的側(cè)墻； 設(shè)置于所述第一外延層上的第一柵堆疊層，以及設(shè)置于所述第二外延層上的第二柵堆置層; 其中，所述第一漏區(qū)、所述第一溝道、所述第二源區(qū)、所述第一外延層和所述第一柵堆疊層形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，所述第二漏區(qū)、所述第二溝道、所述第一源區(qū)、所述第二外延層和所述第二柵堆疊層形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述第一摻雜物為P型摻雜物，所述第二摻雜物為N型摻雜物，或者所述第一摻雜物為N型摻雜物，所述第二摻雜物為P型摻雜物； 所述第一摻雜物和所述第二摻雜物的雜質(zhì)濃度在每立方厘米119個到每立方厘米121個的范圍內(nèi)；所述第一溝道和所述第二溝道為輕摻雜層或者第一絕緣層，所述輕摻雜層中雜質(zhì)的濃度小于等于每立方厘米115個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述第一柵堆疊層包括第一柵介質(zhì)層和第一柵導(dǎo)電層；所述第二柵堆疊層包括第二柵介質(zhì)層和第二柵導(dǎo)電層； 所述互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管還包括: 設(shè)置于所述第二源區(qū)和所述第一漏區(qū)上的第一隔離物，以及設(shè)置于所述第一源區(qū)和所述第二漏區(qū)上的第二隔離物，所述第一隔離物與所述第一外延層和所述第一柵堆疊層相接觸，所述第二隔離物與所述第二外延層和所述第二柵堆疊層相接觸； 設(shè)置于所述第二源區(qū)、所述第一柵堆疊層、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二柵堆疊層和所述第二漏區(qū)上的第二絕緣層； 設(shè)置于所述第一漏區(qū)上的第一漏極，設(shè)置于所述第二源區(qū)上的第一源極，以及設(shè)置于所述第一柵導(dǎo)電層上的第一柵極； 設(shè)置于所述第二漏區(qū)上的第二漏極，設(shè)置于所述第一源區(qū)上的第二源極，以及設(shè)置于所述第二柵導(dǎo)電層上的第二柵極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管還包括: 設(shè)置于所述第一漏區(qū)和所述第一源區(qū)之間的隔離淺槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管，其特征在于， 所述襯底、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二漏區(qū)、所述第二源區(qū)、所述第一外延層、所述第二外延層、所述第一溝道和所述第二溝道的材料均為硅、鍺、鍺硅或者三五族化合物； 所述第一柵介質(zhì)層和所述第二柵介質(zhì)層的材料為二氧化硅、氮化硅或者高介電材料，所述第一柵導(dǎo)電層和所述第二柵導(dǎo)電層的材料為多晶硅、氮化鈦或者金屬材料。
6.一種互補(bǔ)隧穿場效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，包括: 襯底； 在所述襯底上依次沉積第一摻雜層，溝道層和第二摻雜層，所述第一摻雜層包括第一摻雜物，所述第二摻雜層包括第二摻雜物； 對所述第二摻雜層、所述溝道層和所述第一摻雜層進(jìn)行刻蝕，形成第二源區(qū)、第二漏區(qū)、第一溝道、第二溝道、第一漏區(qū)和第一源區(qū)，所述第一溝道位于所述第一漏區(qū)上，所述第二源區(qū)位于所述第一溝道上，所述第二溝道位于所述第一源區(qū)上，所述第二漏區(qū)位于所述第二溝道上； 在所述第二源區(qū)、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)和所述第二漏區(qū)上依次沉積外延層和柵堆疊層； 對所述柵堆疊層和所述外延層進(jìn)行刻蝕，依次形成第一柵堆疊層、第二柵堆疊層、第一外延層和第二外延層，所述第一柵堆疊層位于所述第一外延層的上方，所述第二柵堆疊層位于所述第二外延層的上方，所述第一外延層覆蓋所述第一溝道和所述第二源區(qū)的側(cè)墻，所述第二外延層覆蓋所述第二溝道和所述第二漏區(qū)的側(cè)墻； 其中，所述第一漏區(qū)、所述第一溝道、所述第二源區(qū)、所述第一外延層和所述第一柵堆疊層形成第一隧穿場效應(yīng)晶體管，所述第二漏區(qū)、所述第二溝道、所述第一源區(qū)、所述第二外延層和所述第二柵堆疊層形成第二隧穿場效應(yīng)晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述第一摻雜物為P型摻雜物，所述第二摻雜物為N型摻雜物，或者所述第一摻雜物為N型摻雜物，所述第二摻雜物為P型摻雜物； 所述第一摻雜物和所述第二摻雜物的雜質(zhì)濃度在每立方厘米119個到每立方厘米121個的范圍內(nèi)；所述第一溝道和所述第二溝道為輕摻雜層或者第一絕緣層，所述輕摻雜層中雜質(zhì)的濃度小于等于每立方厘米115個。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于， 所述第一柵堆疊層包括第一柵介質(zhì)層和第一柵導(dǎo)電層；所述第二柵堆疊層包括第二柵介質(zhì)層和第二柵導(dǎo)電層； 在對所述柵堆疊層和所述外延層進(jìn)行刻蝕，依次形成第一柵堆疊層、第二柵堆疊層、第一外延層和第二外延層之后，所述制作方法還包括: 在所述第二源區(qū)和所述第一漏區(qū)上設(shè)置第一隔離物，以及在所述第一源區(qū)和所述第二漏區(qū)上設(shè)置第二隔離物，所述第一隔離物與所述第一外延層和所述第一柵堆疊層相接觸，所述第二隔離物與所述第二外延層和所述第二柵堆疊層相接觸； 在所述第二源區(qū)、所述第一柵堆疊層、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二柵堆疊層和所述第二漏區(qū)上設(shè)置第二絕緣層； 對所述第二絕緣層進(jìn)行刻蝕，并在所述第一漏區(qū)上形成第一漏極，在所述第二源區(qū)上形成第一源極，在所述第一柵導(dǎo)電層上形成第一柵極，在所述第二漏區(qū)上形成第二漏極，在所述第一源區(qū)上形成第二源極，以及在所述第二柵導(dǎo)電層上形成第二柵極。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任意一項所述的制作方法，其特征在于， 在所述襯底上沉積所述第一摻雜層之后，且在沉積所述溝道層之前，所述制作方法還包括: 在所述第一摻雜層上設(shè)置隔離淺槽，所述隔離淺槽位于所述第一漏區(qū)和所述第一源區(qū)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任意一項所述的制作方法，其特征在于， 所述襯底、所述第一漏區(qū)、所述第一源區(qū)、所述第二漏區(qū)、所述第二源區(qū)、所述第一外延層、所述第二外延層、所述第一溝道和所述第二溝道的材料均為硅、鍺、鍺硅或者三五族化合物； 所述第一柵介質(zhì)層和所述第二柵介質(zhì)層的材料為二氧化硅、氮化硅或高介電材料，所述第一柵導(dǎo)電層和所述第二柵導(dǎo)電層的材料為多晶硅、氮化鈦或者金屬材料。
【文檔編號】H01L21/336GK104332502SQ201410623588
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】楊喜超, 趙靜, 張臣雄 申請人:華為技術(shù)有限公司