[发明专利]一种具有高隧穿效率的半浮栅晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高隧穿效率的半浮栅晶体管，其特征在于，包括：

Si衬底，具有第一掺杂类型；

U型槽，形成于所述Si衬底中；

嵌入式隧穿晶体管的源极，为第一掺杂类型的SiGe，位于所述Si衬底中；

第一栅极叠层，包括第一栅介质层和浮栅，其中，所述第一栅介质层覆盖所述U型槽的表面并部分覆盖所述Si衬底表面，在所述Si衬底表面形成开口，所述浮栅覆盖所述第一栅介质层，在所述开口处与所述嵌入式隧穿晶体管的源极相接触；

第二栅极叠层，包括第二栅介质层和多晶硅层，其中，所述多晶硅层具有第一掺杂类型，所述第二栅介质层覆盖所述浮栅表面和部分所述Si衬底表面，所述多晶硅层覆盖所述第二栅介质层；

栅极侧墙，位于所述第一栅极叠层和第二栅极叠层两侧；以及

源区和漏区，形成于所述Si衬底中，位于所述栅极侧墙两侧。

2.根据权利要求1所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管，其特征在于，所述嵌入式隧穿晶体管的源极中Ge含量呈梯度变化。

3.根据权利要求1所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管，其特征在于，所述浮栅为第一掺杂类型的多晶硅。

4. 根据权利要求1所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管，其特征在于，所述第一种掺杂类型为p 型，所述第二种掺杂类型为n 型；或者，所述第一种掺杂类型为n 型，所述第二种掺杂类型为p 型。

5.根据权利要求1所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管，其特征在于，所述源区和漏区为第二掺杂类型的SiC。

6.一种具有高隧穿效率的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供具有第一掺杂类型的Si衬底；

在所述Si衬底上形成第一绝缘介质层；

刻蚀所述第一绝缘介质层和所述Si衬底形成U型槽；

淀积第一绝缘介质层、第一多晶硅层，对所述第一绝缘介质层、第一多晶硅层以及Si衬底进行刻蚀，形成开口；

在所述开口处外延第一掺杂类型的SiGe形成嵌入式隧穿晶体管的源极；

淀积第一多晶硅层，使所述第一多晶硅层在所述开口处与所述嵌入式隧穿晶体管的源极接触，进行离子注入，形成具有第一掺杂类型的第一多晶硅层作为浮栅；

淀积第二绝缘介质层、第二多晶硅层，对所述第二绝缘介质层、第二多晶硅层进行刻蚀，使所述第二绝缘介质层覆盖所述第一掺杂类型的第一多晶硅层表面并延伸至所述Si衬底表面，所述第二多晶硅层覆盖所述第二绝缘介质层，对所述第二多晶硅层进行离子注入，形成具有第一掺杂类型的第二多晶硅层；

在所述浮栅和所述第二多晶硅层两侧形成栅极侧墙；以及

源漏区形成步骤，在所述Si衬底中、所述栅极侧墙的两侧形成源漏区。

7.根据权利要求6所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，所述第一、第二绝缘介质层为SiO₂。

8.根据权利要求6所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，所述嵌入式隧穿晶体管的源极中Ge含量呈梯度变化。

9.根据权利要求7所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，通过干氧氧化法形成所述第一绝缘介质层。

10.根据权利要求6所述的具有高隧穿效率的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，所述源区和漏区为第二掺杂类型的SiC。