本揭示內(nèi)容是關(guān)于晶體管裝置、半導(dǎo)體裝置及形成晶體管裝置的方法，特別是關(guān)于具有穿隧阻障層的晶體管裝置及半導(dǎo)體裝置及形成晶體管裝置的方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體集成電路(ic)行業(yè)中，ic材料和設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了若干代ic，其中每一代比上一代具有更小和更復(fù)雜的電路。在ic進(jìn)化過(guò)程中，功能密度(亦即，每晶片面積的互連設(shè)備數(shù)量)已經(jīng)普遍增大，而幾何尺寸(亦即，使用制造制程可產(chǎn)生的最小部件(或者接線(xiàn)))已經(jīng)減小。此按比例縮小過(guò)程通常通過(guò)提高生產(chǎn)效率及降低相關(guān)成本來(lái)提供益處。此類(lèi)按比例縮小亦已經(jīng)增大了ic處理及制造的復(fù)雜性。

集成電路中的常用設(shè)備是晶體管。典型的晶體管基于施加在柵極處的電壓及晶體管類(lèi)型允許或者禁止電流在源極端與漏極端之間流動(dòng)。特別地，當(dāng)晶體管處于通態(tài)時(shí)，允許電流在源極端與漏極端之間流動(dòng)。當(dāng)晶體管處于斷態(tài)時(shí)，禁止電流在源極端與漏極端之間流動(dòng)。通常，即使處于斷態(tài)，電流亦可能經(jīng)由晶體管裝置泄漏。期望盡可能減少此漏電流。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，晶體管裝置包括通道，位于通道的第一側(cè)上的第一源極/漏極區(qū)域，位于通道的與通道第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上的第二源極/漏極區(qū)域，以及設(shè)置在通道與第一源極/漏極區(qū)域之間的穿隧阻障層，此穿隧阻障層適合于當(dāng)晶體管裝置處于斷態(tài)時(shí)抑制能帶間穿隧。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本揭示案的各態(tài)樣將最易于理解。應(yīng)注意的是，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，各種特征結(jié)構(gòu)可能并非按比例繪制。事實(shí)上，為了論述的清晰性，可以任意地增大或減小各種特征結(jié)構(gòu)的尺寸。

圖1為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例圖示具有穿隧阻障層的例示性晶體管裝置的附圖；

圖2a為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖；

圖2b為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性通態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖；

圖3a為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖；

圖3b為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性通態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖；

圖4a及圖4b為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的例示性鰭結(jié)構(gòu)晶體管裝置的附圖；

圖5為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的例示性垂直晶體管結(jié)構(gòu)的附圖；

圖6a為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有兩個(gè)穿隧阻障層的例示性晶體管裝置的附圖；

圖6b為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有兩個(gè)穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖；

圖7為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示在通道頂部上具有穿隧阻障層的例示性晶體管裝置的附圖；

圖8為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示用于形成具有穿隧阻障層的晶體管裝置的例示性方法的流程圖；

圖9為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示用于通過(guò)替換通道的部分來(lái)形成穿隧阻障層的例示性方法的流程圖；

圖10為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示用于形成鄰近于柵極堆疊的穿隧阻障層的例示性方法的流程圖；

圖11為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示用于形成具有穿隧阻障層的垂直晶體管結(jié)構(gòu)的例示性方法的流程圖；

圖12為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管中的例示性斷態(tài)能隙的附圖，此穿隧阻障層適合于用于限制直接的源極至漏極穿隧；

圖13為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示具有穿隧阻障層的晶體管中的例示性斷態(tài)能隙的附圖，此穿隧阻障層適合于用于限制雙共振能帶間穿隧及能帶間穿隧兩者；

圖14為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線(xiàn)圖；

圖15為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有適合于減少共振穿隧的穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線(xiàn)圖；

圖16為根據(jù)本文所描述原理的一個(gè)實(shí)例，圖示比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有一個(gè)穿隧阻障層的設(shè)備及具有兩個(gè)穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線(xiàn)圖。

具體實(shí)施方式

以下揭示內(nèi)容提供用于實(shí)施所提供標(biāo)的的不同特征的許多不同的實(shí)施例或?qū)嵗?。部件及配置的特定?shí)例描述如下，以簡(jiǎn)化本案揭示內(nèi)容。這些實(shí)例當(dāng)然僅為實(shí)例并且并不意欲作為限制。例如，以下描述中在第二特征結(jié)構(gòu)上方或上面形成第一特征結(jié)構(gòu)可包括其中這些第一和第二特征結(jié)構(gòu)是以直接接觸形成的實(shí)施例，并且亦可包括其中可在這些第一和第二特征結(jié)構(gòu)之間形成額外的特征結(jié)構(gòu)以使得這些第一和第二特征結(jié)構(gòu)可不直接接觸的實(shí)施例。此外，本揭示案可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考數(shù)字及/或字母。此重復(fù)是出于簡(jiǎn)潔明了的目的并且其本身并非指示所論述的各個(gè)實(shí)施例及/或配置之間的關(guān)系。

此外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，諸如“在...下面”、“在……下方”、“在……下部”、“在……上方”、“在……上面”等等，可在本文中出于便于描述的目的用于描述如附圖所示的一個(gè)元件或特征結(jié)構(gòu)與另一元件或特征結(jié)構(gòu)的關(guān)系。這些空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意欲涵蓋使用或操作中的設(shè)備除了在附圖中描述的取向以外的不同取向。裝置可以其他方式取向(旋轉(zhuǎn)90度或者為其他取向)，并且本文使用的空間相對(duì)描述詞可據(jù)此類(lèi)似地解釋。

如上所述，期望減少處于斷態(tài)的晶體管裝置的漏電流量。漏電流可由各種因素引起，包括能帶間穿隧、共振穿隧，以及直接的源極至漏極穿隧。根據(jù)本文所描述的原理，穿隧阻障層位于通道與源極與漏極區(qū)域之間。穿隧阻障層可具有抑制漏電流，同時(shí)對(duì)通態(tài)電流具有最小影響的各種特性。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層表現(xiàn)出比通道更低的價(jià)帶，由此增大了穿隧阻障層內(nèi)價(jià)帶與導(dǎo)帶之間的能隙。穿隧阻障層的能隙可通過(guò)具有不同材料而變得與通道的能隙不同。在一些情況中，穿隧阻障層亦可被摻雜，且不同于通道及源極或漏極。

圖1為圖示具有穿隧阻障層112的例示性晶體管裝置100的附圖。根據(jù)本實(shí)例，晶體管裝置100形成于基板102中。此晶體管裝置100包括柵極106、通道104、第一源極/漏極區(qū)域108、第二源極/漏極區(qū)域110，以及穿隧阻障層112。

基板102可為半導(dǎo)體基板，諸如硅基板。在一些情況中，基板可基于其上所形成的晶體管的類(lèi)型而經(jīng)摻雜。例如，對(duì)于n型晶體管，基板102可摻雜有p型摻雜劑。對(duì)于p型晶體管，基板102可摻雜有n型摻雜劑。

第一源極/漏極區(qū)域108及第二源極/漏極區(qū)域110可為高度摻雜的區(qū)域。在n型晶體管的情況下，第一源極/漏極區(qū)域108及第二源極/漏極區(qū)域110可摻雜有n型摻雜劑。在p型晶體管的情況下，第一源極/漏極區(qū)域108及第二源極/漏極區(qū)域110可摻雜有p型摻雜劑。第一源極/漏極區(qū)域108及第二源極/漏極區(qū)域110兩者可連接至導(dǎo)電觸點(diǎn)(未圖示)。經(jīng)由此類(lèi)觸點(diǎn)，電流可穿過(guò)第一源極/漏極區(qū)域108與第二源極/漏極區(qū)域110之間的晶體管。

柵極106可由導(dǎo)電材料構(gòu)成，諸如金屬或聚硅。柵極106可包括柵極堆疊，此柵極堆疊包括多層各種材料。例如，柵極堆疊可包括高k介電層及許多金屬層。柵極106亦可連接至觸點(diǎn)。經(jīng)由柵極106的觸點(diǎn)施加至柵極106的電壓位準(zhǔn)可決定晶體管裝置100是處于斷態(tài)還是通態(tài)。

通道104可包含半導(dǎo)體材料，諸如硅。在一些情況中，通道104可包含高遷移率的半導(dǎo)體材料。高遷移率材料是具有比硅更高的遷移率的材料。高遷移率材料包括硅鍺(sige)、砷化銦(inas)，或者銻化銦(insb)。因?yàn)榇祟?lèi)高遷移率的半導(dǎo)體材料在導(dǎo)帶與價(jià)帶之間具有較小的能隙，所以盡管此類(lèi)材料可提供更好的通態(tài)效能，但是此類(lèi)材料可表現(xiàn)出更多的漏電流。

在本實(shí)例中，穿隧阻障層112位于通道與第二源極/漏極區(qū)域110之間。穿隧阻障層112可具有抑制斷態(tài)漏電流的特性。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層l12的導(dǎo)帶及價(jià)帶可具有與通道的導(dǎo)帶及價(jià)帶不同的能階。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層可具有比通道更大的能隙。在一個(gè)實(shí)例中，如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述的，穿隧阻障層112可具有比通道更低的價(jià)帶。在一個(gè)實(shí)例中，如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述的，穿隧阻障層112可具有比通道更高的導(dǎo)帶。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層112的較大能隙可能是由于形成穿隧阻障層112的材料的類(lèi)型。例如，穿隧阻障層可由硅鍺構(gòu)成，而通道104可由硅構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層112可由砷銻化銦(inassb)構(gòu)成，而通道104可由銻化銦(insb)構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層112可由砷化銦鎵(ingaas)構(gòu)成，而通道104可由砷化銦(inas)構(gòu)成。可考慮使穿隧阻障層112具有比通道更大能隙的材料的其他組合。

在本實(shí)例中，穿隧阻障層112位于柵極106下方，以使得穿隧阻障層112的邊緣與柵極106的邊緣實(shí)質(zhì)上對(duì)準(zhǔn)。然而，在一些實(shí)例中，穿隧阻障層112可延伸超出柵極106。在一些實(shí)例中，柵極106可延伸超出穿隧阻障層112。

可以其他方式調(diào)整穿隧阻障層112，以進(jìn)一步相對(duì)于通道104的導(dǎo)帶及價(jià)帶影響導(dǎo)帶及價(jià)帶。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層112可具有比通道的有效質(zhì)量更高的有效質(zhì)量。此可經(jīng)由各種機(jī)制實(shí)現(xiàn)。例如，恰當(dāng)?shù)膽?yīng)變效應(yīng)(經(jīng)由不同半導(dǎo)體材料的磊晶生長(zhǎng))可改變此有效質(zhì)量。在一些實(shí)例中，用于穿隧阻障層的材料可具有比用于通道的材料更高的有效質(zhì)量。有效質(zhì)量的改變可與導(dǎo)帶及價(jià)帶能階的改變組合使用。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層112可具有與通道104的形狀不同的形狀。例如，穿隧阻障層112可大于或小于通道104的橫向尺寸。

在一些實(shí)例中，可調(diào)整穿隧阻障層112的厚度以影響相對(duì)于通道104的導(dǎo)帶及價(jià)帶的穿隧阻障層112的導(dǎo)帶及價(jià)帶。例如，穿隧阻障層112的厚度可被設(shè)定為最小化漏電流，同時(shí)亦最小化對(duì)通態(tài)電流的影響的長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層可具有在約2至7nm范圍內(nèi)的厚度。亦可考慮其他大小的穿隧阻障層112。

在其他實(shí)例中，穿隧阻障層112可由與通道相同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，但是施加有重?fù)诫s以使穿隧阻障層112的能隙偏移。在n型晶體管的情況下，穿隧阻障層112可用n型摻雜劑高度摻雜。例如，穿隧阻障層112可具有大于10¹⁹cm³的摻雜濃度，而通道104可具有小于10¹⁷cm³的摻雜濃度。穿隧阻障層112的摻雜濃度亦可高于相鄰源極/漏極區(qū)域110的摻雜濃度。通過(guò)以更高的摻雜濃度摻雜穿隧阻障層112，可使穿隧阻障層112的價(jià)帶移動(dòng)至相對(duì)于通道104的價(jià)帶的能階更低的能階。

在p型晶體管的情況下，穿隧阻障層112可用p型摻雜劑高度摻雜。例如，穿隧阻障層112可具有大于5×10¹⁸cm³的摻雜濃度，而通道104可具有小于10¹⁷cm³的摻雜濃度。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層112可以在約5×10¹⁸cm³至10²¹cm³范圍內(nèi)的摻雜濃度摻雜。穿隧阻障層112的摻雜濃度亦可高于相鄰源極/漏極區(qū)域110的摻雜濃度。通過(guò)以更高的摻雜濃度摻雜穿隧阻障層112，可使穿隧阻障層112的導(dǎo)帶移動(dòng)至相對(duì)于通道104的導(dǎo)帶的能階更高的能階。

圖2a為圖示具有穿隧阻障層的nmos晶體管中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖。根據(jù)本實(shí)例，曲線(xiàn)圖200圖示晶體管裝置(例如，100，圖1)的導(dǎo)帶202及價(jià)帶204。導(dǎo)帶202在電子空位態(tài)的最小范圍內(nèi)。價(jià)帶在電子通常所存在的電子能的最大范圍內(nèi)。曲線(xiàn)圖200的橫軸203表示在第一源極/漏極區(qū)域108、通道104、穿隧阻障層112，以及第二源極/漏極區(qū)域110的位置。曲線(xiàn)圖200的縱軸201表示能階。

在本實(shí)例中，穿隧阻障層112使得對(duì)應(yīng)于穿隧阻障層112的區(qū)域內(nèi)的價(jià)帶204下降。換言之，穿隧阻障層致使相較于沒(méi)有穿隧阻障層112的情況下價(jià)帶204的能階，價(jià)帶204的能階凹陷206。在一些實(shí)例中，此凹陷206可使價(jià)帶204的能階降低約0.1-0.3電子伏的范圍。例如，此凹陷206可使價(jià)帶204的能階降低約0.2電子伏。代表價(jià)帶204的實(shí)線(xiàn)指示若不存在穿隧阻障層112時(shí)的價(jià)帶204的能階。圖示凹陷206的虛線(xiàn)表示作為穿隧阻障層112存在的結(jié)果的價(jià)帶204的能階。價(jià)帶204的凹陷206增大了對(duì)應(yīng)于穿隧阻障層112的區(qū)域內(nèi)價(jià)帶204與導(dǎo)帶202之間的能隙。此增大的能隙致使從價(jià)帶204傳送至導(dǎo)帶202的任意漏電流210減少。此類(lèi)泄漏通常被稱(chēng)為能帶間穿隧。.

圖2b為圖示具有穿隧阻障層112的晶體管裝置中的例示性通態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖220。施加電壓至柵極(例如，106，圖1)降低了通道104內(nèi)的導(dǎo)帶202與價(jià)帶204兩者的能階。此允許電子更輕易地經(jīng)由通道104從第一源極/漏極區(qū)域108傳送至第二源極/漏極區(qū)域110，由此產(chǎn)生電流穿過(guò)晶體管裝置。在本實(shí)例中，當(dāng)穿隧阻障層112存在時(shí)，導(dǎo)帶202保持實(shí)質(zhì)上相同。因此，通態(tài)電流可在正常導(dǎo)帶中流過(guò)通道。然而，對(duì)應(yīng)于穿隧阻障層112的區(qū)域中的價(jià)帶204仍然凹陷206。因?yàn)閷?duì)于nmos晶體管，電流在導(dǎo)帶中流動(dòng)，所以?xún)r(jià)帶204改變最小地影響通態(tài)電流。但是，斷態(tài)能帶間穿隧電流實(shí)質(zhì)上被減少。

圖3a為圖示具有穿隧阻障層的nmos晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖300。根據(jù)本實(shí)例，曲線(xiàn)圖300圖示晶體管裝置(例如，100，圖1)的導(dǎo)帶302及價(jià)帶304。曲線(xiàn)圖300的橫軸203表示在第一源極/漏極區(qū)域108、通道104、穿隧阻障層112，以及第二源極/漏極區(qū)域110的位置。曲線(xiàn)圖300的縱軸201表示能階。

在本實(shí)例中，穿隧阻障層112導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于穿隧阻障層112的區(qū)域的導(dǎo)帶302的拐點(diǎn)310。換言之，由于穿隧阻障層112的特性，導(dǎo)帶302具有升高的能階。在一些實(shí)例中，此拐點(diǎn)310可使導(dǎo)帶302的能階上升約0.1-0.3電子伏的范圍。例如，此拐點(diǎn)310可使導(dǎo)帶302的能階上升約0.2電子伏。表示導(dǎo)帶302的實(shí)線(xiàn)指示若不存在穿隧阻障層112時(shí)的導(dǎo)帶302的能階。圖示拐點(diǎn)310的虛線(xiàn)表示作為穿隧阻障層112存在的結(jié)果的導(dǎo)帶302的能階。導(dǎo)帶302的拐點(diǎn)310增大了對(duì)應(yīng)于穿隧阻障層112的區(qū)域內(nèi)價(jià)帶304與導(dǎo)帶302之間的帶價(jià)。此增大的能隙致使從價(jià)帶304傳送至導(dǎo)帶302的任意漏電流308減少。此類(lèi)泄漏通常被稱(chēng)為能帶間穿隧。

圖3b為圖示具有穿隧阻障層的晶體管裝置中的例示性通態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖320。施加電壓至柵極(例如，106，圖1)降低了通道104內(nèi)的導(dǎo)帶302與價(jià)帶304兩者的能階。此允許電子更輕易地經(jīng)由通道104從第一源極/漏極區(qū)域108傳送至第二源極/漏極區(qū)域110，由此產(chǎn)生電流穿過(guò)晶體管裝置。在本實(shí)例中，當(dāng)穿隧阻障層112存在時(shí)，盡管導(dǎo)帶202仍然包括拐點(diǎn)310，但是拐點(diǎn)310的大小可對(duì)通態(tài)電流具有可忽略的影響。換言之，拐點(diǎn)310可實(shí)質(zhì)上降低能帶間穿隧，同時(shí)對(duì)通態(tài)電流具有最小影響。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層相對(duì)于柵極邊緣的位置亦可幫助限制能帶間穿隧及/或最小化對(duì)通態(tài)電流的影響。特別地，如圖1所示，柵極106完全覆蓋穿隧阻障層112。

圖4a及圖4b圖示具有穿隧阻障層416的例示性鰭結(jié)構(gòu)晶體管裝置400的附圖。圖4a是垂直于鰭結(jié)構(gòu)402的剖視圖?？墒褂酶鞣N制造制程形成鰭結(jié)構(gòu)。鰭結(jié)構(gòu)402為從基板404伸長(zhǎng)出的隆起。兩圖的鰭結(jié)構(gòu)是由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的，并且如下文將進(jìn)一步詳細(xì)解釋的，可經(jīng)摻雜以形成源極與漏極區(qū)域。柵極層406形成于鰭結(jié)構(gòu)402上方。通常，柵極層406垂直于鰭結(jié)構(gòu)402延伸。另外，柵極層406圍繞鰭結(jié)構(gòu)402，以使得柵極層406位于鰭結(jié)構(gòu)402的三個(gè)不同的側(cè)面中。

圖4b為平行于鰭結(jié)構(gòu)402的剖視圖。圖4b圖示第一源極/漏極區(qū)域412及第二源極/漏極區(qū)域414。源極/漏極區(qū)域412、414可以各種方式形成。在一個(gè)實(shí)例中，源極/漏極區(qū)域412、414是通過(guò)摻雜鰭結(jié)構(gòu)的合適區(qū)域中的兩處來(lái)形成的。在一個(gè)實(shí)例中，源極/漏極區(qū)域412、414是通過(guò)將溝槽蝕刻成鰭結(jié)構(gòu)并磊晶生長(zhǎng)此源極/漏極區(qū)域412、414形成之。鰭結(jié)構(gòu)晶體管裝置400還包括穿隧阻障層416。穿隧阻障層416表現(xiàn)出會(huì)影響穿隧阻障層415內(nèi)相對(duì)于通道的導(dǎo)帶及價(jià)帶的能階的導(dǎo)帶及價(jià)帶的能階的特性。

圖5為圖示具有穿隧阻障層的例示性垂直晶體管結(jié)構(gòu)的附圖。根據(jù)本實(shí)例，垂直晶體管結(jié)構(gòu)500包括伸長(zhǎng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510，諸如納米線(xiàn)。在此伸長(zhǎng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510中形成有第一源極/漏極區(qū)域502、通道區(qū)域512，以及第二源極/漏極區(qū)域504。另外，穿隧阻障層506形成于伸長(zhǎng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510中。類(lèi)似于上述穿隧阻障層，穿隧阻障層506表現(xiàn)出影響晶體管裝置的能帶的特性。特別地，導(dǎo)帶及價(jià)帶的能階不同于通道的彼等。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層506中的能隙大于通道區(qū)域512的能隙。此有助于抑制斷態(tài)漏電流。

垂直晶體管結(jié)構(gòu)500亦包括柵極508。在一些實(shí)例中，柵極可形成于伸長(zhǎng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510的單側(cè)上。在一些實(shí)例中，柵極508可位于伸長(zhǎng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510的不只一側(cè)上。在一些實(shí)例中，柵極508可完全圍繞伸長(zhǎng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510。柵極508被定位為使得其覆蓋穿隧阻障層506。然而，在一些實(shí)例中，穿隧阻障層506可延伸略超出柵極508。在一些實(shí)例中，柵極可延伸略超出穿隧阻障層506。

圖6a為圖示具有兩個(gè)穿隧阻障層602、112的例示性晶體管裝置600的附圖。根據(jù)本實(shí)例，第二穿隧阻障層602位于通道104與第一源極/漏極區(qū)域108之間。在一些實(shí)例中，第二穿隧阻障層602可具有與第一穿隧阻障層112的彼等特性類(lèi)似的特性。例如，第二穿隧阻障層602可影響晶體管裝置600的能隙。特別地，穿隧阻障層602具有與通道104的彼等導(dǎo)帶及價(jià)帶能階不同的導(dǎo)帶及價(jià)帶能階。穿隧阻障層602位于柵極106下方，以使得穿隧阻障層602的邊緣與柵極106的邊緣實(shí)質(zhì)上對(duì)準(zhǔn)。然而，在一些實(shí)例中，穿隧阻障層602可延伸超出柵極106。在一些實(shí)例中，柵極106可延伸超出穿隧阻障層602。

圖6b為圖示具有兩個(gè)穿隧阻障層的nmos晶體管裝置中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖620。根據(jù)本實(shí)例，曲線(xiàn)圖620圖示晶體管裝置(例如，600，圖6a)的導(dǎo)帶622及價(jià)帶624。曲線(xiàn)圖620的橫軸623表示第一源極/漏極區(qū)域608，通道104，穿隧阻障層602、112，以及第二源極/漏極區(qū)域110的位置。曲線(xiàn)圖600的縱軸621表示能階。

第一穿隧阻障層602通過(guò)產(chǎn)生拐點(diǎn)626影響導(dǎo)帶622并且通過(guò)產(chǎn)生凹陷630影響價(jià)帶624。類(lèi)似地，第二穿隧阻障層112通過(guò)產(chǎn)生拐點(diǎn)628影響導(dǎo)帶622并且通過(guò)產(chǎn)生凹陷632影響價(jià)帶624。拐點(diǎn)626、628幫助降低直接的源極至漏極穿隧634，同時(shí)對(duì)在導(dǎo)帶622內(nèi)流動(dòng)的通態(tài)電流具有最小影響。當(dāng)nmos晶體管中的通態(tài)電流在導(dǎo)帶中流動(dòng)時(shí)，凹陷630、632幫助降低能帶間穿隧636，同時(shí)對(duì)通態(tài)電流具有最小影響。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層602、112可使得導(dǎo)帶622中僅存在拐點(diǎn)626、628或者價(jià)帶624中僅存在凹陷630、632。

圖7為圖示在通道104的頂部上具有穿隧阻障層702的例示性晶體管裝置700的附圖。在本實(shí)例中，穿隧阻障層702形成于通道104上，以使得穿隧阻障層702的底部實(shí)質(zhì)上與柵極106的底部共平面。在本實(shí)例中，穿隧阻障層702具有與柵極106的高度類(lèi)似的高度。然而，在一些實(shí)例中，穿隧阻障層702可具有與柵極106不同的高度。在本實(shí)例中，第二源極/漏極區(qū)域704形成在穿隧阻障層702的頂部上。因此，代替第二源極/漏極區(qū)域704與通道104實(shí)質(zhì)上共平面，第二源極/漏極區(qū)域704形成在穿隧阻障層704的頂部上，如圖所示。亦可設(shè)想穿隧阻障層位于通道與源極/漏極區(qū)域之間的其他結(jié)構(gòu)。

圖8為圖示用于形成具有穿隧阻障層的晶體管裝置的例示性方法800的流程圖。根據(jù)本實(shí)例，此方法800包括用于在基板中形成通道的步驟802。此通道可以各種方式形成。例如，在平面晶體管裝置的情況下，通道可通過(guò)用合適類(lèi)型的摻雜劑摻雜基板的區(qū)域形成。摻雜劑的合適類(lèi)型取決于晶體管的類(lèi)型。特別地，對(duì)于n型晶體管，通道摻雜有p型摻雜劑。對(duì)于p型晶體管，通道摻雜有n型摻雜劑。在finfet(鰭式場(chǎng)效晶體管)的情況下，通道形成為鰭結(jié)構(gòu)。在納米線(xiàn)晶體管的情況下，通道形成為納米線(xiàn)結(jié)構(gòu)的部分。

此方法800還包括用于在通道的第一側(cè)上形成至少一個(gè)源極/漏極區(qū)域的步驟804。此源極/漏極區(qū)域可以各種方式形成。例如，源極/漏極區(qū)域可通過(guò)用合適類(lèi)型的摻雜劑摻雜基板形成。對(duì)于n型晶體管，源極/漏極區(qū)域摻雜有n型摻雜劑。對(duì)于p型晶體管，源極/漏極區(qū)域摻雜有p型摻雜劑。在一些實(shí)例中，源極/漏極區(qū)域可使用磊晶制程形成。例如，可使用移除制程如蝕刻制程移除將形成源極/漏極區(qū)域的區(qū)域。源極/漏極區(qū)域可隨后在通過(guò)移除制程形成的溝槽中磊晶生長(zhǎng)。在一些實(shí)例中，源極/漏極區(qū)域可原位摻雜。

此方法800還包括形成設(shè)置在通道與源極/漏極區(qū)域之間的穿隧阻障層的步驟806。穿隧阻障層適用于抑制處于斷態(tài)時(shí)晶體管裝置的能帶間穿隧。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層內(nèi)的導(dǎo)帶及價(jià)帶的能階不同于通道的能階。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層具有比通道的能隙更大的能隙。較大能隙可為用于形成穿隧阻障層的材料相較于用于形成通道的材料的結(jié)果。例如，穿隧阻障層可由ingaas構(gòu)成，而通道可由inas構(gòu)成。此外，穿隧阻障層可以比相鄰源極/漏極區(qū)域的摻雜濃度更高的摻雜濃度摻雜。較大能隙亦可幫助抑制其他形式的漏電流，諸如共振穿隧及直接的源極至漏極穿隧。

圖9為圖示通過(guò)替換通道的部分形成穿隧阻障層的例示性方法900的流程圖。根據(jù)本實(shí)例，方法900包括用于在通道相對(duì)兩側(cè)上形成具有多個(gè)源極/漏極區(qū)域的通道的步驟902。此通道可以如上所述的各種方式形成。

此方法900亦包括用于蝕刻一部分的通道以形成溝槽的步驟904。形成溝槽鄰近于這些源極/漏極區(qū)域之一。溝槽可使用移除制程如蝕刻制程形成。例如，光微影技術(shù)可用于圖案化光阻劑并使下層基板曝露于移除制程。

此方法900亦包括用于在溝槽中形成穿隧阻障層的步驟906。穿隧阻障層適合于用于當(dāng)晶體管裝置處于斷態(tài)時(shí)抑制能帶間穿隧。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層內(nèi)的導(dǎo)帶及價(jià)帶能階不同于通道的導(dǎo)帶及價(jià)帶能階。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層具有比通道的能隙更大的能隙。較大能隙可為用于形成穿隧阻障層的材料相較于用于形成通道的材料的結(jié)果。例如，穿隧阻障層可由ingaas構(gòu)成，而通道可由inas構(gòu)成。此外，穿隧阻障層可以比相鄰源極/漏極區(qū)域的摻雜濃度更高的摻雜濃度摻雜。較大能隙亦可幫助抑制其他形式的漏電流，諸如共振穿隧及直接的源極至漏極穿隧。

此方法900亦包括用于在通道上方形成柵極堆疊的步驟908。柵極堆疊可包括包含高k介電材料的許多層及用于形成金屬柵極的許多金屬層。柵極堆疊亦可覆蓋穿隧阻障層。

圖10為用于形成鄰近于柵極堆疊的穿隧阻障層的例示性方法1000的流程圖。根據(jù)本實(shí)例，此方法1000包括用于形成通道的步驟1002。此通道可以如上所述的各種方式形成。

此方法1000亦包括用于在通道末端上形成穿隧阻障層的步驟1004。穿隧阻障層可以各種方式形成。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層是經(jīng)由磊晶制程形成的。磊晶制程涉及在結(jié)晶基板上生長(zhǎng)晶體材料。在此情況下，結(jié)晶基板可為通道，而晶體材料可為穿隧阻障層材料。在一個(gè)實(shí)例中，通道可由inas構(gòu)成，而穿隧阻障層可由ingaas構(gòu)成。亦可設(shè)想用于形成穿隧阻障層的其他方法。此外，穿隧阻障層適用于當(dāng)晶體管裝置處于斷態(tài)時(shí)抑制能帶間穿隧。特別地，穿隧阻障層具有比通道的能隙更大的能隙。較大能隙可為用于形成穿隧阻障層的材料相較于用于形成通道的材料的結(jié)果。例如，穿隧阻障層可由ingaas構(gòu)成，而通道可由inas構(gòu)成。此外，穿隧阻障層可以比相鄰源極/漏極區(qū)域的摻雜濃度更高的摻雜濃度摻雜。較大能隙亦可幫助抑制其他形式的漏電流，諸如共振穿隧及直接的源極至漏極穿隧。

此方法1000亦包括用于在穿隧阻障層上形成源極/漏極區(qū)域的步驟1006。在一些實(shí)例中，源極/漏極區(qū)域亦可使用磊晶生長(zhǎng)制程形成。源極/漏極區(qū)域可具有與穿隧阻障層不同的材料。源極/漏極區(qū)域是根據(jù)晶體管裝置的類(lèi)型摻雜的。

此方法1000亦包括用于在通道上方形成柵極堆疊的步驟1008。柵極堆疊可包括包含高k介電材料的許多層及用于形成金屬柵極的許多金屬層。柵極堆疊可被形成為鄰近于穿隧阻障層，以使得柵極堆疊的底部與穿隧阻障層的底部實(shí)質(zhì)上共平面。

圖11為圖示用于形成具有穿隧阻障層的垂直晶體管結(jié)構(gòu)的例示性方法1100的流程圖。根據(jù)本實(shí)例，此方法1100包括用于形成垂直晶體管結(jié)構(gòu)的第一源極/漏極區(qū)域的步驟1102。此源極/漏極區(qū)域可使用磊晶生長(zhǎng)制程形成。

此方法1100亦包括在第一源極/漏極區(qū)域上形成通道的步驟1104。在一些實(shí)例中，通道可具有比第一源極/漏極區(qū)域的高度更大的高度。用于通道的摻雜劑的類(lèi)型取決于晶體管的類(lèi)型。例如，n型晶體管具有摻雜有p型摻雜劑的通道，而p型晶體管具有摻雜有n型摻雜劑的通道。

此方法1100亦包括用于在通道上形成穿隧阻障層的步驟1106。穿隧阻障層亦可使用磊晶生長(zhǎng)制程形成。穿隧阻障層適用于當(dāng)晶體管裝置處于斷態(tài)時(shí)抑制能帶間穿隧。在一個(gè)實(shí)例中，穿隧阻障層內(nèi)的導(dǎo)帶及價(jià)帶能階不同于通道的導(dǎo)帶及價(jià)帶能階。在一些實(shí)例中，穿隧阻障層具有比通道的能隙更大的能隙。較大能隙可為用于形成穿隧阻障層的材料相較于用于形成通道的材料的結(jié)果。例如，穿隧阻障層可由ingaas構(gòu)成，而通道可由inas構(gòu)成。此外，穿隧阻障層可以比相鄰源極/漏極區(qū)域的摻雜濃度更高的摻雜濃度摻雜。較大能隙亦可幫助抑制其他形式的漏電流，諸如共振穿隧及直接的源極至漏極穿隧。

此方法1100亦包括用于在穿隧阻障層上形成第二源極/漏極區(qū)域的步驟1108。第二源極/漏極區(qū)域可具有與第一源極/漏極區(qū)域類(lèi)似的特性。第二源極/漏極區(qū)域亦可使用磊晶制程形成。

此方法1100亦包括用于形成鄰近于通道的柵極的步驟1110。此柵極可以各種方式形成。在一些情況中，柵極可完全圍繞垂直晶體管結(jié)構(gòu)。柵極可形成為使得柵極鄰近于通道及穿隧阻障層，如圖5所示。

圖12為圖示具有適合于用于限制直接的源極至漏極穿隧的穿隧阻障層的nmos晶體管中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖1200。根據(jù)本實(shí)例，曲線(xiàn)圖1200圖示晶體管裝置(例如，100，圖1)的導(dǎo)帶1202及價(jià)帶1204。曲線(xiàn)圖1200的橫軸1203表示如圖1所示的第一源極/漏極區(qū)域108、通道104、穿隧阻障層112以及第二源極/漏極區(qū)域110的位置。曲線(xiàn)圖1200的縱軸1201表示能階。在本實(shí)例中，穿隧阻障層通過(guò)產(chǎn)生拐點(diǎn)1206影響導(dǎo)帶1202。拐點(diǎn)1206幫助減少直接的源極至漏極穿隧1208，同時(shí)對(duì)在導(dǎo)帶1202內(nèi)流動(dòng)的通態(tài)電流具有最小影響。

圖13為圖示具有適合于限制雙共振能帶間穿隧(doubleresonantband-to-band-tunneling,drbtbt)及能帶間穿隧兩者的穿隧阻障層的晶體管中的例示性斷態(tài)能隙的曲線(xiàn)圖1300。如圖13中的箭頭1310所示，當(dāng)柵極電壓為使得通道中的價(jià)帶與源極中的導(dǎo)帶在能量方面對(duì)準(zhǔn)時(shí)，賦能drbtbt，從而產(chǎn)生用于使電子從源極穿隧至通道中的價(jià)帶并且隨后至漏極中的導(dǎo)帶的泄漏路徑。根據(jù)本實(shí)例，曲線(xiàn)圖1300圖示晶體管裝置(例如，100，圖1)的導(dǎo)帶1302及價(jià)帶1304。曲線(xiàn)圖1300的橫軸1303表示如圖1所示的第一源極/漏極區(qū)域108、通道104、穿隧阻障層112以及第二源極/漏極區(qū)域110的位置。曲線(xiàn)圖1300的縱軸1301表示能階。在本實(shí)例中，穿隧阻障層通過(guò)產(chǎn)生拐點(diǎn)1306影響導(dǎo)帶1302。另外，穿隧阻障層通過(guò)產(chǎn)生凹陷1308影響價(jià)帶1304。拐點(diǎn)1306幫助減少drbtbt1310，同時(shí)對(duì)在導(dǎo)帶1302內(nèi)流動(dòng)的通態(tài)電流具有最小影響。凹陷1308幫助減少能帶間穿隧1312，同時(shí)對(duì)在導(dǎo)帶1302內(nèi)流動(dòng)的通態(tài)電流具有最小影響。拐點(diǎn)1306及凹陷1308兩者可組合使用來(lái)限制斷態(tài)漏電流。

上文在圖2a、圖2b、圖3a、圖3b、圖6b、圖12及圖13中描述的實(shí)例是關(guān)于nmos晶體管。類(lèi)似的原理可適用于pmos晶體管。在pmos晶體管中，電流是由于移動(dòng)穿過(guò)價(jià)帶的空穴的運(yùn)動(dòng)引起的。因此，導(dǎo)帶中的拐點(diǎn)可對(duì)在價(jià)帶中流動(dòng)的電流具有最小影響。另外，價(jià)帶中的凹陷可被設(shè)計(jì)成對(duì)通態(tài)電流幾乎沒(méi)有影響，同時(shí)限制斷態(tài)漏電流。

圖14為圖示使用原子強(qiáng)力結(jié)合量子輸運(yùn)模擬(atomistictightbindingquantumtransportsimulation)比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線(xiàn)圖1400。在本實(shí)例中，縱軸1402表示電流，而橫軸1404表示電壓。第一條線(xiàn)1406表示不具有穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，通道包含inas，摻雜濃度nd為2×10¹⁹，vd為0.75。第二條線(xiàn)1408表示具有穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，此穿隧阻障層包含ingaas，其中銦的原子百分率為70％。第三條線(xiàn)1410表示具有穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，此穿隧阻障層由ingaas構(gòu)成，其中銦的原子百分率為53％，并且此阻障層中使用10²⁰cm^-3的高度n型摻雜以產(chǎn)生價(jià)帶(vb)阻障層(凹陷)。1408及1410兩者皆具有混合導(dǎo)帶/價(jià)帶阻障層(類(lèi)似于圖13的能帶結(jié)構(gòu))的特性。1410更接近于vb阻障層情況(圖2a及圖2b)，而1408情況更接近于導(dǎo)帶(cb)阻障層情況(圖3a及圖3b)。如圖可看出，由線(xiàn)1408及1410表示的設(shè)備在區(qū)域1412中具有實(shí)質(zhì)上降低的電流位準(zhǔn)。此為經(jīng)由使用穿隧阻障層抑制能帶間穿隧電流的結(jié)果。對(duì)于1408情況，直接的源極至漏極穿隧亦顯著地減少。

圖15為圖示比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有適合于減少雙共振能帶間穿隧電流的穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線(xiàn)圖1500。在本實(shí)例中，縱軸1502表示電流，而橫軸1504表示電壓。第一條線(xiàn)1506表示不具有穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，通道包含inas，摻雜濃度nd為2×10¹⁹，vd為0.5。第二條線(xiàn)1508具有適合于減少共振穿隧(亦即，雙共振能帶間穿隧電流)的穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，此穿隧阻障層包含ingaas，其中銦的原子百分率為53％，并且此阻障層中使用10²⁰cm^-3的高度n型摻雜。如圖可看出，由線(xiàn)1508表示的設(shè)備在區(qū)域1510中具有實(shí)質(zhì)上降低的電流位準(zhǔn)。此為由于使用上述原理導(dǎo)致共振穿隧被抑制的結(jié)果。

圖16為根據(jù)本文所描述的原理的一個(gè)實(shí)例，圖示比較不具有穿隧阻障層的設(shè)備與具有穿隧阻障層的設(shè)備的模擬結(jié)果的曲線(xiàn)圖1600。在本實(shí)例中，縱軸1602表示電流，而橫軸1604表示電壓。第一條線(xiàn)1606表示不具有穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，通道包含inas，摻雜濃度nd為2×10¹⁹，vd為0.75。第二條線(xiàn)1608表示具有單一穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，此穿隧阻障層包含ingaas，其中銦的原子百分率為53％，并且此阻障層中使用1020cm-3的高度n型摻雜。第三條線(xiàn)1610表示如圖6a所示具有兩個(gè)穿隧阻障層的設(shè)備的iv曲線(xiàn)，此穿隧阻障層包含ingaas，其中銦的原子百分率為53％，并且在源極和漏極旁的此二阻障層中使用10²⁰cm^-3的高度n型摻雜。如圖可看出，線(xiàn)1608及1610表示的設(shè)備在區(qū)域1612中具有降低的電流位準(zhǔn)。此為使用適合于抑制漏電流的穿隧阻障層的結(jié)果。

使用本文所描述的原理可提供各種優(yōu)點(diǎn)。特別地，高遷移率材料可用于晶體管裝置的通道，同時(shí)亦具有相對(duì)較低的斷態(tài)電流。此對(duì)于采用各種功率設(shè)定的電路為尤其有益的。特別地，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指定了大功率設(shè)備、低操作功率設(shè)備及低待機(jī)功率設(shè)備的最小漏電流。但是，有時(shí)利用不同功率設(shè)定的不同電路可能整合到相同的晶片或者相同的晶圓上。通常，只有具有較高最小漏電流需求的大功率設(shè)備可利用高遷移率材料。但是，通過(guò)使用本文所描述的技術(shù)抑制漏電流，高遷移率材料可用于具有其他功率設(shè)定(諸如低操作功率及低待機(jī)功率)的電路。因此，制造制程可針對(duì)晶圓上的每一晶體管使用相同類(lèi)型的材料。此提高了制造此類(lèi)電路的成本效率。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，晶體管裝置包括通道，位于通道的第一側(cè)上的第一源極/漏極區(qū)域，位于通道的與通道第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上的第二源極/漏極區(qū)域，以及設(shè)置在通道與第一源極/漏極區(qū)域之間的穿隧阻障層，此穿隧阻障層適合于當(dāng)晶體管裝置處于斷態(tài)時(shí)抑制能帶間穿隧。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，通道包含第一能隙，且穿隧阻障層包含大于第一能隙的第二能隙。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層產(chǎn)生凹陷于在通道及第一源極/漏極區(qū)域之間的一價(jià)帶中。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層對(duì)于在通道及第一源極/漏極區(qū)域之間的導(dǎo)帶具有可忽略的影響。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層產(chǎn)生拐點(diǎn)于在通道及第一源極/漏極區(qū)域之間的導(dǎo)帶中。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，通道包含高遷移率材料。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，通道包含砷化銦，穿隧阻障層包含砷化銦鎵。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，通道及穿隧阻障層材料分別包含下列其中一者：硅及硅鍺或磷化銦、硅鍺及鍺、硅及鍺、砷化銦及砷銻化銦、及砷化銦及銻化銦。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層包含半導(dǎo)體材料，其被一類(lèi)型與第一源極/漏極區(qū)域的摻雜劑相同的摻雜劑所摻雜，穿隧阻障層具有高于第一源極/漏極區(qū)域的摻雜濃度的摻雜濃度。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層包含與通道及第一源極/漏極區(qū)域不同的材料。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層包含半導(dǎo)體材料，其具有一有效質(zhì)量，此有效質(zhì)量高于形成通道的半導(dǎo)體材料的有效質(zhì)量，且高于形成第一源極/漏極區(qū)域的半導(dǎo)體材料的有效質(zhì)量。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層直接位于晶體管裝置的柵極的下。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，穿隧阻障層直接位于通道之上，且鄰近于晶體管裝置的柵極，且其中第一源極/漏極區(qū)域位于穿隧阻障層之上。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，進(jìn)一步包含第二穿隧阻障層于通道與第二源極/漏極區(qū)域之間。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，半導(dǎo)體裝置包括具有第一能隙的通道，位置鄰近于通道的柵極，位于通道的第一側(cè)上的第一源極/漏極區(qū)域，位于通道的與通道第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上的第二源極/漏極區(qū)域，以及設(shè)置在通道與第一源極/漏極區(qū)域之間的穿隧阻障層，此穿隧阻障層具有大于第一能隙的第二能隙。換句話(huà)說(shuō)，穿隧阻障層具有導(dǎo)帶或價(jià)帶的能階，此價(jià)帶低于通道的價(jià)帶，此導(dǎo)帶高于通道的導(dǎo)帶。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，半導(dǎo)體裝置為垂直晶體管。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，半導(dǎo)體裝置為下列其中一者：平面晶體管、鰭式場(chǎng)效晶體管(finfieldeffecttransistor,finfet)、或環(huán)繞式(gate-all-round,gaa)晶體管。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，一種形成晶體管裝置的方法包括：形成用于晶體管裝置的通道；形成位于通道的第一側(cè)上的第一源極/漏極區(qū)域；形成位于通道的與通道第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上的第二源極/漏極區(qū)域；以及形成在通道與第一源極/漏極區(qū)域之間的穿隧阻障層，此穿隧阻障層適合于當(dāng)晶體管裝置處于斷態(tài)時(shí)抑制能帶間穿隧。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，形成穿隧阻障層包含以類(lèi)型與第一源極/漏極區(qū)域的摻雜劑相同的摻雜劑，且以比第一源極/漏極區(qū)域更高的摻雜濃度摻雜穿隧阻障層，使得半導(dǎo)體材料的能隙被改變。

根據(jù)一個(gè)實(shí)例，通道的形成包含第一半導(dǎo)體材料的通道具有第一能隙；以及穿隧阻障層的形成包含形成具有不同于第一能隙的第二能隙的第二半導(dǎo)體材料的穿隧阻障層。

先前概述了若干實(shí)施例的特征，以便本領(lǐng)域熟悉此項(xiàng)技藝者可更好地理解本揭示案的各態(tài)樣。本領(lǐng)域熟悉此項(xiàng)技藝者應(yīng)當(dāng)了解到他們可容易地使用本揭示案作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或者修改用于實(shí)行相同目的及/或?qū)崿F(xiàn)本文引入的實(shí)施例的相同優(yōu)勢(shì)的其他制程及結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域熟悉此項(xiàng)技藝者亦應(yīng)當(dāng)了解到，此類(lèi)等效構(gòu)造不脫離本揭示案的精神及范疇，以及在不脫離本揭示案的精神及范疇的情況下，其可對(duì)本文進(jìn)行各種改變、取代及變更。