而后进行退火来激活掺杂形成第一掺杂区230，而后淀积氧化硅材料并进行化学机械研磨，进而形成第一掺杂区盖层216。
[0092]而后，在步骤S205，去除多晶硅层204的牺牲层，暴露鳍盖层214的另一侧壁，如图18所示。
[0093]接着，在步骤S206，在鳍盖层214的暴露的侧壁上形成第二栅盖层218，如图19所
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[0094]本实施例中，第二栅盖层与第一栅盖层选择相同的材料，可以为SiGe0
[0095]接着，在步骤S207，在第二栅盖层218侧的衬底中形成第二掺杂区232，并覆盖第二栅盖层侧的衬底形成第二掺杂区盖层220，如图20所示。
[0096]同步骤S204，可以根据期望的掺杂类型，进行离子注入，而后进行退火来激活掺杂形成第二掺杂区232，而后淀积氧化硅材料并进行化学机械研磨，进而形成第二掺杂区盖层220，其中，第一掺杂区与第二掺杂区为相反类型的掺杂。
[0097]在形成第二掺杂区盖层后，还可以进一步进行平坦化，如化学机械研磨直至暴露出第一栅盖层212和第二栅盖层218，如图21所示。
[0098]接着，在步骤S208，形成鳍210，如图22所示。
[0099]去除第一栅盖层212和第二栅盖层218及其下的氧化硅层202和部分的衬底，形成预定高度的鳍210，以及第一开口 251和第二开口 253。
[0100]接着，在步骤S209，形成栅介质层240，以及第一栅极250和第二栅极252，如图23所示。
[0101]在本实施例中，首先淀积栅介质材料,优选为高k介质材料,接着,填充栅极材料，优选为金属栅材料，而后，进行化学机械研磨，直至暴露掺杂区掩盖层，从而，在第一开口和第二开口的内壁形成栅介质层240，以及在第一开口和第二开口中分别形成第一栅极250和第二栅极252，如图23所示。
[0102]而后，可以进行器件的其他后续步骤，例如形成第一掺杂区接触260、第二掺杂区接触261以及第一栅极接触262、第二栅极接触263等，如图24所示。
[0103]在以上实施例中，形成掺杂区的方法仅为示例，在其他实施例中，还可以采用其他方法进行掺杂，例如可以通过外延形成掺杂区，还可以在形成第一栅极和第二栅极之后形成惨杂区。
[0104]采用上述实施例形成的隧穿场效应晶体管，鳍210形成在半导体衬底的顶层硅中，在鳍上形成有鳍盖层214，鳍210相对的两个侧面上分别形成有第一栅极250和第二栅极252，第一掺杂区230和第二掺杂区232分别形成在第一栅极和第二栅极的侧面的衬底中，即分别与第一栅极和第二栅极相邻接，在第一栅极与鳍、半导体衬底、第一掺杂区之间以及第二栅极与鳍、半导体衬底、第二掺杂区之间形成有栅介质层240。
[0105]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
[0106]虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种隧穿场效应晶体管，其特征在于，包括: 半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍； 第一栅极和第二栅极，分别形成在所述鳍两侧的半导体衬底之上，在所述第一栅极与鳍的第一侧面及半导体衬底之间，以及在所述第二栅极与鳍的第二侧面及半导体衬底之间具有栅介质层； 第一掺杂区和第二掺杂区，分别位于第一栅极和第二栅极一侧的半导体衬底中。
2.根据权利要求1所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，第一掺杂区和第二掺杂区分别位于第一栅极一侧之下和第二栅极一侧之下的半导体衬底中。
3.根据权利要求1所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，所述第一掺杂区和第二掺杂区分别位于第一栅极和第二栅极侧面的半导体衬底中，第一掺杂区与第一栅极之间以及第二掺杂区与第二栅极之间具有栅介质层。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的隧穿场效应晶体管，其特征在于，鳍的宽度小于1nm0
5.一种隧穿场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括步骤: 提供半导体衬底； 在半导体衬底上形成鳍； 在鳍的两侧壁以及鳍两侧的半导体衬底上形成栅介质层； 在鳍两侧的栅介质层上分别形成第一栅极和第二栅极； 在第一栅极一侧和第二栅极一侧的衬底中分别形成第一掺杂区和第二掺杂区。
6.根据权利要求5所述的隧穿场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成鳍的步骤包括: 在半导体衬底上形成图案化的牺牲层； 在牺牲层的侧壁形成鳍盖层； 去除牺牲层； 以鳍盖层为掩蔽，去除部分半导体衬底，以形成鳍。
7.根据权利要求5或6所述的隧穿场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成鳍之后的步骤包括: 在鳍的两侧壁以及两侧的部分半导体衬底上形成栅介质层； 在栅介质层上、鳍的两侧壁形成栅极盖层，在栅介质层上、栅极盖层的侧壁形成间隙层； 在间隙层两侧的半导体衬底中分别形成第一掺杂区和第二掺杂区； 去除栅极盖层，并填充形成第一栅极和第二栅极。
8.根据权利要求5所述的隧穿场效应晶体管的形成方法，其特征在于， 形成鳍、栅介质层以及第一栅极、第二栅极的步骤具体包括: 在半导体衬底上形成鳍盖层，以及在鳍盖层的两侧壁形成第一栅盖层和第二栅盖层，以及覆盖第一栅盖层和第二栅盖层两侧的半导体衬底形成掺杂区盖层； 去除第一栅盖层和第二栅盖层以及其下的部分半导体衬底，形成第一开口和第二开口，以及在鳍盖层下形成鳍； 在第一开口和第二开口的侧壁形成栅介质层，并进行填充，以形成第一栅极和第二栅极。
9.根据权利要求8所述的隧穿场效应晶体管的形成方法，其特征在于， 形成鳍盖层、第一栅盖层和第二栅盖层和掺杂区盖层的步骤具体包括: 在半导体衬底上形成图案化的牺牲层； 在牺牲层的侧壁形成鳍盖层； 在鳍盖层的侧壁形成第一栅盖层； 在第一栅盖层侧的衬底上形成第一掺杂区盖层； 去除牺牲层； 在鳍盖层的另一侧壁上形成第二栅盖层； 覆盖第二栅盖层一侧的半导体衬底，以形成第二掺杂区盖层。
10.根据权利要求9所述的隧穿场效应晶体管的形成方法，其特征在于， 在形成第一栅盖层与形成第一掺杂区盖层的步骤之间，在第一栅盖层一侧的衬底内形成第一掺杂区； 在形成第二盖层与形成第二掺杂区盖层的步骤之间，在第二栅盖层一侧的衬底内形成第二掺杂区。
【专利摘要】本发明提供了一种隧穿场效应晶体管，包括：半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍；第一栅极和第二栅极，分别形成在所述鳍两侧的半导体衬底之上，在所述第一栅极与鳍的第一侧面及半导体衬底之间，以及在所述第二栅极与鳍的第二侧面及半导体之间具有栅介质层；第一掺杂区和第二掺杂区，分别位于第一栅极和第二栅极一侧的半导体衬底中。本发明通过控制鳍的宽窄来实现窄隧穿结，提高了隧穿电流，并通过增大有效隧穿面积进一步提高导通电流。此外，还可以抑制与缺陷相关的漏电流，改善器件的亚阈值特性。
【IPC分类】H01L21-336, H01L29-08, H01L29-78
【公开号】CN104600110
【申请号】CN201310524439
【发明人】朱正勇, 朱慧珑, 许淼
【申请人】中国科学院微电子研究所
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日