一种隧穿场效应晶体管的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种隧穿场效应晶体管的制备方法，属于微纳电子学技术领域。本发明专利技术在基本的隧穿场效应晶体管结构的基础上，采用外延方法在衬底表面和栅叠层之间制备了一个具有和漏区或源区同样掺杂类型的中等浓度硅材料作为沟道区，从而降低或增大了隧穿场效应晶体管用于沟道反型的栅电压，进而降低或增大了隧穿场效应晶体管的开启电压。同时，沟道区的厚度较小，器件的衬底区主体仍然是轻掺杂的高阻硅，因此隧穿场效应晶体管的低关态电流优势得以保持。本发明专利技术可以与CMOS工艺兼容，可以用于未来大规模低功耗集成电路的集成。未来大规模低功耗集成电路的集成。未来大规模低功耗集成电路的集成。

【技术实现步骤摘要】
一种隧穿场效应晶体管的制备方法


[0001]本专利技术属于微纳电子学
，具体涉及一种隧穿场效应晶体管的制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断进步，器件尺寸不断减小，电路性能不断提升，芯片功耗密度也急剧增大，低功耗已经成为一个重要设计方向。从器件层面上，降低电源电压可以有效降低电路功耗，然而为了保持足够的驱动能力，MOSFET器件阈值电压也必须下降，带来关态电流和静态功耗的抬升。常规隧穿场效应晶体管(TFET)采用带带隧穿的电流机制，其位于高能带尾的载流子被有效截断，能够获得低于60mV/dec的超陡亚阈值斜率，提供了较高的电流开关比，为低压工作提供了可能，被认为是一种很有希望替代MOSFET的超陡器件。
[0003]根据已有文献报道的实验结果可知，相比于III
‑
V族材料的TFET和锗基的TFET，硅基TFET的关态电流最低，这是因为硅的带隙较宽。因此，硅基TFET更有利于降低芯片的静态功耗。此外，硅基TFET和现有硅基CMOS的工艺兼容性最好，有利于降低芯片成本。
[0004]然而，正因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧穿场效应晶体管的制备方法，其特征在于，在制备隧穿场效应晶体管过程中，在衬底表面和栅叠层之间，采用外延的方式制备一个具有与漏区或源区同样掺杂类型的中等浓度硅材料作为沟道区，具体步骤包括：步骤1：提供一个具有N型掺杂类型或者P型掺杂类型的轻掺杂硅作为衬底区；步骤2：做浅槽隔离STI，具体的方法是在有源区以外的地方以各向异性的方式刻蚀硅；再在有源区以外的地方以各向异性的方式沉积氧化层；步骤3：做硬掩模定义N型TFET器件的有源区，具体的方法是全片淀积介电材料薄膜，通过光刻的方式定义N型TFET器件的有源区，再将暴露出的介电材料刻蚀掉，形成硬掩模；步骤4：制备N型TFET器件的沟道区，具体的方法是全片外延中等掺杂浓度的硅薄层，再通过湿法刻蚀的方式去除掉介电材料硬掩模以及其上的硅薄层；步骤5：做硬掩模定义P型TFET器件的有源区，具体的方法是全片淀积介电材料薄膜，通过光刻的方式定义P型TFET器件的有源区，再将暴露出的介电材料刻蚀掉，形成硬掩模；步骤6：制备P型TFET器件的沟道区，具体的方法是全片外延中等掺杂浓度的硅薄层，再通过湿法刻蚀的方式去除掉介电材料硬掩模以及其上的硅薄层；步骤7：全片淀积形成栅绝缘层和栅导电层；步骤8：用光刻和刻蚀的方法图形化栅叠层区；步骤9：光刻暴露出TFET的P型重掺杂区的窗口，并通过离子注入的方式形成P型重掺杂区，离子注入结束以后去胶；步骤10：光刻暴露出TFET的N型重掺杂区的窗口，并通过离子注入的方式形成N型重掺杂区，离子注入结束以后去胶；步骤11：退火激活前几步工艺中注...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄芊芊，王凯枫，卜伟海，吴旭升，武咏琴，任烨，黄如，
申请(专利权)人：北方集成电路技术创新中心北京有限公司，
类型：发明
国别省市：