[发明专利]隧穿场效应晶体管及其制造方法

摘要

本发明提供了一种隧穿场效应晶体管，衬底，衬底上具有鳍，所述鳍具有相对的第一侧面、第二侧面以及相对的第三侧面、第四侧面；分别形成于第一侧面和第二侧面上的第一栅介质层和第二栅介质层；形成于衬底上、分别与第一栅介质层和第二栅介质层相接的第一栅极和第二栅极；形成于衬底上、分别与第三侧面、第四侧面相接的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区和第二掺杂区具有不同的掺杂类型。本发明通过鳍沟道区的宽度来控制隧穿结的宽窄，并具有更大的有效隧穿面积，因此可提高导通电流。同时，本发明的晶体管结构，其隧穿发生于半导体层中，即沟道中，由于隧穿层是非掺杂或低掺杂的，因此可降低漏电流，从而改善器件的亚阈值特性。此外，由于采用双栅控制，因此能更好控制双极导通特性，实现器件关断。

主权项

一种隧穿场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包括步骤：提供衬底，所述衬底上形成有鳍和位于鳍上的掩膜层，所述鳍具有相对的第一侧面、第二侧面以及相对的第三侧面、第四侧面，其中，所述鳍的宽度不大于10 nm；在所述第一侧面和第二侧面上分别形成第一栅介质层和第二栅介质层，第一栅介质层和第二栅介质层相互分开；在所述衬底上形成分别与第一栅介质层和第二栅介质层相接的第一栅极和第二栅极，进行平坦化直至暴露所述鳍上的掩膜层，使得第一栅极与第二栅极相互分开；以及在所述衬底上形成分别与第三侧面、第四侧面相接的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区和第二掺杂区具有不同的掺杂类型；其中，形成第一掺杂区和第二掺杂区包括：形成第四掩膜层，并在第四掩膜层的侧壁形成第五掩膜层，第四掩膜层横跨第二掺杂区及其两侧的第一栅极和第二栅极，第五掩膜层横跨沟道区及其两侧的第一栅极和第二栅极；在第四掩膜层和第五掩膜层的掩蔽下，去除第一栅极、第一栅介质层、第二栅极以及第二栅介质层，并暴露鳍条；在暴露的第一栅极和第二栅极的侧壁以及暴露的鳍条上形成第一侧墙；在暴露的鳍条部分形成第一掺杂区；覆盖第一掺杂区形成第一层间介质层；在第五掩膜层、第一侧墙和第一层间介质层的掩蔽下，去除第四掩膜层及其下的第一栅极、第一栅介质层、第二栅极以及第二栅介质层，并暴露鳍条；在暴露的第一栅极和第二栅极的侧壁以及暴露的鳍条上形成第二侧墙；在暴露的鳍条部分形成第二掺杂区。