[发明专利]具有异质栅介质的隧穿晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一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。

2.如权利要求1所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管，其特征在于，所述衬底为Si衬底，所述第一段栅介质和第三段栅介质的材料为高介电常数材料，所述第二段栅介质的材料为SiO₂或Si₃N₄。

3.如权利要求1所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管，其特征在于，所述衬底为Ge衬底，所述第一段栅介质和第三段栅介质的材料为高介电常数材料，所述第二段栅介质的材料为Al₂O₃或SiO₂。

4.如权利要求1所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管，其特征在于，所述第一段栅介质和第三段栅介质的材料相同，且所述第一段栅介质或第三段栅介质延伸至所述第二段栅介质的顶部。

5.如权利要求1所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管，其特征在于，所述栅堆叠两侧形成有侧墙。

6.一种具有异质栅介质的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上形成牺牲栅介质层，在所述牺牲栅介质层上形成牺牲栅，所述牺牲栅覆盖的衬底区域为沟道区；

在所述牺牲栅的侧壁形成侧墙；

在所述沟道区两侧分别形成具有第一类型重掺杂的源区和具有第二类型重掺杂的漏区；

去除所述牺牲栅；

去除位于所述沟道区上的所述牺牲栅介质层；

在所述沟道区上的中间部分形成第二段栅介质；

在所述沟道区上靠近所述源区的部分以及靠近所述漏区的部分分别形成第一段栅介质和第三段栅介质，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；

在所述第一段、第二段、第三段栅介质上形成栅极。

7.如权利要求6所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，所述衬底为Si衬底，所述第一段栅介质的材料为高介电常数材料，所述第二段栅介质的材料为SiO₂或Si₃N₄。

8.如权利要求6所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，所述衬底为Ge衬底，所述第一段栅介质的材料为高介电常数材料，所述第二段栅介质的材料为Al₂O₃或SiO₂。

9.如权利要求6所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述第一段栅介质和第三段栅介质包括：

在所述沟道区和所述第二段栅介质上形成介质材料，以同时形成材料相同的第一段栅介质和第三段栅介质，且所述第一段栅介质或第三段栅介质延伸至所述第二段栅介质的顶部。

10.如权利要求6所述的具有异质栅介质的隧穿晶体管的形成方法，其特征在于，去除所述牺牲栅的步骤包括：

在所述牺牲栅介质层上形成层间介质层；

选择性刻蚀所述牺牲栅。