[发明专利]抑制输出非线性开启的隧穿场效应晶体管及其制备方法有效
申请号: | 201410448766.6 | 申请日: | 2014-09-04 |
公开(公告)号: | CN104347692B | 公开(公告)日: | 2017-06-06 |
发明(设计)人: | 黄如;吴春蕾;黄芊芊;王阳元 | 申请(专利权)人: | 北京大学 |
主分类号: | H01L29/739 | 分类号: | H01L29/739;H01L21/331 |
代理公司: | 北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙)11360 | 代理人: | 朱红涛 |
地址: | 100871*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 抑制 输出 非线性 开启 场效应 晶体管 及其 制备 方法 | ||
1.一种抑制输出非线性开启的隧穿场效应晶体管的制备方法,该隧穿场效应晶体管包括隧穿源区(5),沟道区(6),漏区(9),半导体衬底区(1),位于沟道区上方的栅介质层(7),以及位于栅介质层之上的控制栅(8);其特征是,所述的沟道区(6)位于隧穿源区(5)上方且位置与隧穿源区(5)部分重叠,在沟道区(6)与隧穿源区(5)界面处形成隧穿结;所述漏区(9)与沟道区(6)平行,位于沟道区(6)的另一侧;所述控制栅(8)位于沟道区(6)与隧穿源区(5)重叠部分的上方,而在靠近漏区(9)附近的沟道区(6)存在一个没有控制栅覆盖的区域;并且,所述沟道区(6)选用能态密度低于1E18cm-3的半导体材料,其制备方法包括以下步骤:
1)衬底准备:轻掺杂或未掺杂的半导体衬底;
2)在衬底上初始热氧化并淀积一层氮化物;
3)光刻后进行浅沟槽隔离,并淀积隔离材料填充深孔后进行化学机械平坦化;
4)光刻暴露出隧穿源区,以光刻胶为掩膜,进行离子注入形成隧穿源区,浓度为1E20cm-3-1E21cm-3;
5)淀积异质半导体层;
6)淀积栅介质材料和栅材料,进行光刻和刻蚀,形成栅图形;
7)再次进行光刻,刻蚀沟道区图形;
8)光刻暴露出漏区,以光刻胶为掩膜,进行离子注入形成漏区,浓度为1E18cm-3-1E19cm-3;
9)快速高温退火激活杂质;
10)最后进入同CMOS一致的后道工序,包括淀积钝化层、开接触孔以及金属化,即可制得抑制输出非线性开启的隧穿场效应晶体管。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,步骤1)中所述的轻掺杂,其掺杂浓度为1E13cm-3-1E15cm-3。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,步骤1)中所述的半导体衬底材料选自II-VI,III-V和IV-IV族的二元或三元化合物半导体、绝缘体上的硅或绝缘体上的锗。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征是,步骤1)中所述的半导体衬底材料为Si或Ge。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,步骤5)中所述的异质半导体层能态密度低于1E18cm-3。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,步骤5)中所述的异质半导体层材料选自具有低能态密度的II-VI,III-V和IV-IV族的二元或三元化合物半导体。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,步骤6)中所述的栅介质材料选自SiO2、Si3N4或高K栅介质材料。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,步骤6)中所述的淀积栅介质材料的方法选自下列方法之一:化学气相淀积或物理气相淀积。
9.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,步骤6)中所述的栅材料选自掺杂多晶硅、金属或金属硅化物。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征是,步骤6)中所述的栅材料为金属钴或镍。
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