[发明专利]隧穿场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述隧穿场效应晶体管包括源区、漏区、沟道区、口袋层、栅氧层和栅区，其中：

所述沟道区连接所述源区和所述漏区；

所述口袋层和所述栅氧层依次制备于所述源区与所述栅区之间，所述口袋层位于靠近所述源区的一侧；

所述源区中的第一区域制备有金属层，所述第一区域位于所述源区与所述口袋层相接触的一侧，且所述口袋层至少部分覆盖所述金属层；

所述口袋层与所述源区中的第二区域组成所述隧穿场效应晶体管的第一隧穿结，所述口袋层与所述金属层组成所述隧穿场效应晶体管的第二隧穿结，所述第二区域为所述源区中除所述第一区域外的区域。

2.根据权利要求1所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述源区和所述漏区分离地制备于半导体衬底内部；

所述口袋层制备于所述半导体衬底上表面的部分区域；

所述栅氧层和所述栅区依次制备于所述口袋层上。

3.根据权利要求2所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述口袋层、所述栅氧层和所述栅区两侧制备有隔离墙；

所述源区、所述栅区和所述漏区的指定位置处分别制备有金属源电极、金属栅电极和金属漏电极，所述隔离墙用于隔离所述金属源电极、所述金属栅电极及所述金属漏电极。

4.根据权利要求1所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述漏区制备于半导体衬底上，所述沟道区制备于所述漏区上的部分区域，所述源区制备于所述沟道区上；

所述口袋层完全覆盖所述源区和所述沟道区的两侧区域；

所述栅氧层和所述栅区依次制备于所述口袋层外侧。

5.根据权利要求4所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述栅区与所述漏区的接触侧制备有隔离墙；

所述源区、所述栅区和所述漏区的指定位置处分别制备有金属源电极、金属栅电极和金属漏电极，所述隔离墙用于隔离所述金属源电极、所述金属栅电极及所述金属漏电极。

6.根据权利要求2或4所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述半导体衬底的材料为体硅、绝缘体上的硅、锗硅、锗以及III-V族化合物半导体中的一种；

所述口袋层的材料为硅、锗硅、锗以及III-V族化合物半导体中的一种。

7.根据权利要求2或4所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述半导体衬底及所述口袋层为相同的材料或不同的材料。

8.根据权利要求1所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述栅区的材料为多晶硅以及金属中的一种；

所述栅氧层的材料为高介电材料。

9.根据权利要求1所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述栅区的材料为多晶硅以及金属中的一种；

所述栅氧层的材料为二氧化硅。

10.一种隧穿场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

分离地制备源区和漏区，在所述源区和所述漏区之间制备沟道区；

制备栅区，在所述源区和所述栅区之间依次制备口袋层和栅氧层，所述口袋层制备于靠近所述源区的一侧；

在所述源区中的第一区域制备金属层，所述第一区域位于所述源区与所述口袋层相接触的一侧，且所述口袋层至少部分覆盖所述金属层，使所述口袋层与所述源区中的第二区域组成隧穿场效应晶体管的第一隧穿结，所述口袋层与所述金属层组成所述隧穿场效应晶体管的第二隧穿结，所述第二区域为所述源区中除所述第一区域外的区域。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述分离地制备源区和漏区，包括：

设置半导体衬底；

利用光刻技术保护所述半导体衬底中的预设漏区，对所述半导体衬底中的预设源区进行第一种离子注入；

利用光刻技术保护所述预设源区，对所述预设漏区进行第二种离子注入；

对完成离子注入的结构进行快速退火工艺，生成源区和漏区。