具有异质栅介质的隧穿晶体管及其形成方法

摘要

本发明提供一种具有异质栅介质的隧穿晶体管及其形成方法，该隧穿晶体管包括：衬底；形成在衬底中的沟道区以及沟道区两侧的掺杂类型相反的源区和漏区；形成在沟道区上的栅介质层和位于栅介质层上的栅极，栅介质层包括靠近源区的第一段栅介质、靠近漏区的第三段栅介质以及位于第一段栅介质和第三段栅介质之间的第二段栅介质，第二段栅介质的材料为不同于第一段栅介质和第三段栅介质的材料。其中，第一段栅介质通过对沟道区引入局部应力，改变隧穿有效质量，增大隧穿电流；第二段栅介质通过减少界面态或对沟道区引入局部应力，提高电子迁移率；第三段栅介质通过改善栅对沟道的控制力，抑制短沟道效应，减小隧穿晶体管中特有的双极导电效应。

主权项

一种具有异质栅介质的隧穿晶体管，其特征在于，包括：衬底；形成在所述衬底中的沟道区；形成在所述衬底中、所述沟道区两侧的源区和漏区，所述源区为第一类型重掺杂，所述漏区为第二类型重掺杂；和形成在所述衬底上的栅堆叠，所述栅堆叠包括位于所述沟道区上的栅介质层和位于所述栅介质层上的栅极，所述栅介质层包括靠近所述源区的第一段栅介质、靠近所述漏区的第三段栅介质以及位于所述第一段栅介质和第三段栅介质之间的第二段栅介质，所述第二段栅介质的材料为不同于所述第一段栅介质和第三段栅介质的材料，所述第一段栅介质和第三段栅介质的材料的介电常数高于所述第二段栅介质的材料的介电常数，其中，所述栅堆叠两侧形成有侧墙，其中当所述衬底为Si衬底时，所述第二段栅介质的材料为SiO₂或Si₃N₄，当所述衬底为Ge衬底时，所述第二段栅介质的材料为Al₂O₃或SiO₂。