[发明专利]用于垂直隧道场效应晶体管单元的系统和方法

说明书

用于垂直隧道场效应晶体管单元的系统和方法。本发明公开了一种半导体器件单元。该半导体器件单元包括具有栅极表面和接触表面的晶体管栅极，以及通过源极接触件接触的源极区。半导体器件单元还包括通过漏极接触件接触的漏极区，其中漏极接触件相对于晶体管栅极的栅极表面不在源极接触件的对面。公开了栅极接触件相比于与漏极接触件的距离更靠近源极接触件的其他半导体器件单元。

技术领域

本发明涉及半导体器件，更具体而言，涉及用于垂直隧道场效应晶体管单元的系统和方法。

背景技术

在过去的数十年中，半导体集成电路产业经历了快速增长。半导体材料和设计方面的技术进步产生了越来越小且越来越复杂的电路。随着与加工和制造相关的技术也经历了技术进步，使得这些材料和设计进步成为可能。在半导体进展的过程中，由于减小了可以可靠地制造的最小部件尺寸，从而增加了平均每单位面积上互连器件的数目。

然而，随着最小部件尺寸的减小，出现了众多问题。当部件变得更接近时，漏电流现象就会变得更明显，信号会更容易出现交叉，因此电力供给就成为重要的考虑因素。在继续追求缩放工艺的过程中，半导体集成电路产业得到了诸多发展。其中一个发展是用隧道场效应晶体管(TFET)潜在地替换或补充传统的MOS场效应晶体管。

TFET是一种有前景的器件，由于其亚阈值摆幅小于60mV/dec，TFET 可以在基本上不增加断态漏电流的情况下能够进一步缩放电源电压。然而，目前的TFET并不能在各方面都尽如人意。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一方面，提供了一种半导体器件单元，包括：晶体管栅极，具有栅极表面和接触表面；源极区，通过源极接触件接触；以及漏极区，通过漏极接触件接触，其中所述漏极接触件相对于所述晶体管的栅极表面不在所述源极接触件的对面。

在所述的半导体器件单元中，与所述晶体管栅极连接的漏极接触件和栅极接触件相对于所述源极接触件彼此相对布置。

在所述的半导体器件单元中，当从上方观察时，所述漏极接触件、所述源极接触件和所述栅极接触件以共线的方式布置。

在所述的半导体器件单元中，当从上方观察时，所述源极接触件和所述栅极接触件以共线的方式布置，而所述栅极接触件以相对于所述源极接触件和所述漏极接触件成直角的方式布置。

在所述的半导体器件单元中，当从上方观察时，所述源极接触件和所述栅极接触件以共线的方式布置，而所述漏极接触件以相对于所述源极接触件和所述漏极接触件成直角的方式布置。

所述的半导体器件单元还包括：位于所述晶体管栅极的接触表面下方的浅沟槽隔离结构。

在所述的半导体器件单元中，所述源极区位于所述漏极区上方。

在所述的半导体器件单元中，所述源极区、所述漏极区和所述晶体管栅极形成隧道场效应晶体管，其中所述晶体管栅极的栅极表面与所述源极区的一部分和所述漏极区的一部分重叠。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：第一隧道场效应晶体管(TFET)，所述第一TFET包括：具有接触表面和栅极表面的第一晶体管栅极，所述栅极表面围绕第一截头锥形源极区的一部分，所述接触表面通过第一栅极接触件接触；通过第一漏极接触件连接的第一漏极区；以及与所述第一截头锥形源极区连接的第一源极接触件，其中所述第一栅极接触件相比于与所述第一漏极接触件的距离更靠近所述第一源极接触件。

在所述的半导体器件中，所述第一漏极区包括截头锥形漏极部分，所述截头锥形漏极部分以同轴的方式位于所述第一截头锥形源极区的下方。

在所述的半导体器件中，所述第一栅极接触件、所述第一源极接触件和所述第一漏极接触件以共线的方式布置。