[发明专利]一种零亚阈摆幅零碰撞电离晶体管器件及制造方法

说明书

本发明公开了一种零亚阈摆幅零碰撞电离晶体管器件及制造方法，它涉及效应晶体管技术领域。包括硅衬底、氧化物、浅槽隔离、浅槽隔离、轻掺杂漏区，硅衬底上设置有氧化物和浅槽隔离,氧化物上方设置有轻掺杂漏区，轻掺杂漏区两侧分别设置有P+和N+,轻掺杂漏区内部设置有金属钨，金属钨内设置有功能函数层，功能函数层内有介质层和负电容。本发明阈值电压和功耗更低，使用H₂退火，硅表面钝化，界面缺陷少，可靠性高。

技术领域

本发明涉及的是效应晶体管技术领域，具体涉及一种零亚阈摆幅零碰撞电离晶体管器件及制造方法。

背景技术

随着器件不断萎缩，传统的鳍式场效应晶体管(FinFET)继续萎缩面临严重退化的亚阈值特性、急剧增加的源漏穿通漏电流和栅介质隧穿漏电流。因此更加陡直的亚阈值摆幅(Subthreshold swing SS)意味着可以得到更低的阈值电压和更低的功耗。而传统的MOSFET由于其物理特性的限制，理论最小值为不能低于60mV/dec。隧穿场效应晶体管，由于其源漏不对称性，电子可以通过隧穿机理，可以使SS大大低于60mV/dec。隧穿晶体管通过反向隧穿电流很小，零亚阈摆幅，零碰撞(Z²)器件可以实现SS远小于60mV/dec，同时驱动电流得到大幅提高。

综上所述，本发明提出一种兼容亚阈摆幅，零碰撞(Z²)电离晶体管器件形成方法，理论上SS＝0mV/dec。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种零亚阈摆幅零碰撞电离晶体管器件及制造方法，阈值电压和功耗更低，使用H₂退火，硅表面钝化，界面缺陷少，可靠性高。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种零亚阈摆幅零碰撞电离晶体管器件，包括硅衬底、氧化物、浅槽隔离(STI)、浅槽隔离(STI)、轻掺杂漏区(LDD)，硅衬底上设置有氧化物和浅槽隔离(STI),氧化物上方设置有轻掺杂漏区(LDD)，轻掺杂漏区(LDD)两侧分别设置有P+和N+,轻掺杂漏区(LDD)内部设置有金属钨，金属钨内设置有功能函数层，功能函数层内有介质层和负电容。

一种零亚阈摆幅零碰撞电离晶体管器件的制作方法，包括以下步骤：

1、采用200mm硅晶圆；

2、采用“侧墙图形转移”(SIT)技术实现鳍状结构；

3、具有凹槽的鳍状结构刻蚀；

4、绝缘隔离鳍体(fin)制作；

5、假栅制作；

6、侧墙&源漏极形成；

7、掩膜层LP(低压化学气相沉积)Si₃N₄沉积；

8、化学机械平坦化(CMP)工艺&去除假栅堆叠；

9、两种技术实现NW；

10、原子沉积工艺(ALD)形成高K栅堆叠；

11、源漏接触&金属pad形成工艺。

所述的步骤4包括具体包括：(a)刻蚀fin；(b)氧化。

所述的步骤9包括Fin尾巴释放和NW圆化和收缩；所述的NW圆化和收缩包括NW氧化形成和NW由H₂退火形成。

所述的Fin刻蚀采用各向同性和各项异形刻蚀，形成带有凹槽的Fin，然后通过一步氧化形成隔离的Fin。(注：浅槽隔离(STI),硬掩膜(HM))