[发明专利]防击穿SOI折叠栅绝缘隧穿双极晶体管及其制造方法

摘要

本发明涉及一种防击穿SOI折叠栅绝缘隧穿双极晶体管，对比同尺寸MOSFETs或隧穿场效应晶体管，通过在集电结和发射结中引入低杂质浓度的击穿保护区以显著提升器件在深纳米尺度下的正反向防击穿能力；在基区两侧和上表面同时具有绝缘隧穿结构，在栅电极的控制作用下使绝缘隧穿效应同时发生在基区两侧和上表面，因此提升了隧穿电流的产生率；利用隧穿绝缘层阻抗与其内部场强间极为敏感的相互关系实现优秀的开关特性；通过发射极将隧穿信号增强实现了优秀的正向导通特性；另外本发明还提出了一种防击穿SOI折叠栅绝缘隧穿双极晶体管单元及其阵列的具体制造方法。该晶体管显著改善了纳米级集成电路单元的工作特性，适用于推广应用。

主权项

防击穿SOI折叠栅绝缘隧穿双极晶体管，其特征在于：采用包含单晶硅衬底（1）和晶圆绝缘层（2）的SOI晶圆作为生成器件的衬底；发射区（3）、基区（4）、集电区（5）和击穿保护区（12）位于SOI晶圆的晶圆绝缘层（2）的上方，基区（4）和击穿保护区（12）位于发射区（3）与集电区（5）之间，击穿保护区（12）位于基区（4）的两侧；发射极（9）位于发射区（3）的上方；集电极（10）位于集电区（5）的上方；折叠导电层（6）对基区（4）的上表面和两侧形成三面包围；折叠隧穿绝缘层（7）对折叠导电层（6）的上表面和两侧形成三面包围；折叠栅电极（8）对折叠隧穿绝缘层（7）的上表面和两侧形成三面包围；阻挡绝缘层（11）为绝缘介质；击穿保护区（12）的杂质浓度低于1016每立方厘米；基区（4）的杂质浓度不低于1017每立方厘米，基区（4）两侧和上表面与折叠导电层（6）相接触并形成欧姆接触。