[发明专利]具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管，其特征在于，包括：

具有第一掺杂类型的半导体衬底，所述半导体衬底为源区或漏区；

形成在所述半导体衬底上的沟道区，其中，所述半导体衬底上未形成所述沟道区的区域形成有绝缘层；

形成在所述沟道区和绝缘层上的具有第二掺杂类型的漏区或源区，所述漏区或源区的第一部分包覆所述沟道区的第一部分；

形成在所述漏区或源区的第一部分上的栅结构，所述栅结构包覆所述漏区或源区的第一部分。

2.如权利要求1所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管，其特征在于，所述沟道区为形成在所述半导体衬底上的半导体纳米线或纳米带。

3.如权利要求1所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管，其特征在于，所述漏区或源区的材料包括：Ge、SiGe、应变Si或者III-V族材料。

4.如权利要求1所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管，其特征在于，所述漏区或源区为在所述沟道区的第一部分表面和所述绝缘层上外延形成，所述漏区或源区的厚度小于10nm。

5.如权利要求1所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管，其特征在于：

所述漏区或源区为P型重掺杂，所述沟道区为P型弱掺杂、N型弱掺杂或者本征，所述半导体衬底为N型重掺杂；或者

所述漏区或源区为N型重掺杂，所述沟道区为N型弱掺杂、P型弱掺杂或者本征，所述半导体衬底为P型重掺杂。

6.如权利要求1所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管，其特征在于：

所述沟道区包括第二部分，所述沟道区的第二部分未被所述漏区或源区的第一部分包覆，所述沟道区的第二部分上形成有第一电极；

所述漏区或源区包括第二部分，所述漏区或源区的第二部分覆盖在所述绝缘层上，所述漏区或源区的第二部分上形成有第二电极。

7.一种具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供半导体衬底，对所述半导体衬底进行第一类型掺杂以形成源区或漏区；

在所述半导体衬底上形成沟道区；

在所述半导体衬底上未形成所述沟道区的区域形成绝缘层；

在所述沟道区和绝缘层上形成漏区或源区，对所述漏区或源区进行第二类型掺杂，所述漏区或源区的第一部分包覆所述沟道区的第一部分，所述漏区或源区的第二部分覆盖在所述绝缘层上，所述沟道区的第二部分暴露；

在所述漏区或源区的第一部分上形成栅结构，所述栅结构包覆所述漏区或源区的第一部分。

8.如权利要求7所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述沟道区包括：在所述半导体衬底上生长半导体纳米线或纳米带，以形成所述沟道区。

9.如权利要求7所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，所述漏区或源区的材料包括：Ge、SiGe、应变Si或者III-V族材料。

10.如权利要求7所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述漏区或源区包括：

在所述沟道区和绝缘层上外延生长漏区或源区材料层；

根据预设图案刻蚀所述漏区或源区材料层，以形成所述漏区或源区；

对所述漏区或源区进行第二类型掺杂。

11.如权利要求7所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述栅结构包括：

在所述漏区或源区的第一部分上形成高介电常数介质层；

根据预设图案刻蚀所述高介电常数介质层，以形成栅介质层，所述栅介质层包覆所述漏区或源区的第一部分。

12.如权利要求11所述的具有水平准同轴电缆结构的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述栅介质层之后还包括：在所述栅介质层上形成栅电极，在所述沟道区的第二部分上形成第一电极，以及在所述漏区或源区的第二部分上形成第二电极。

13.如权利要求7所述的具有准同轴电缆结构的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述源区、漏区和沟道区包括：

对所述半导体衬底进行N型重掺杂以形成所述源区或漏区，对所述漏区或源区进行P型重掺杂，以及对所述沟道区进行P型弱掺杂、N型弱掺杂或者本征；或者

对所述半导体衬底进行P型重掺杂以形成所述源区或漏区，对所述漏区或源区进行N型重掺杂，以及对所述沟道区进行P型弱掺杂、N型弱掺杂或者本征。