CN104425599B - 鳍式场效应晶体管及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，其中，鳍式场效应晶体管的形成方法包括：提供基底，在基底上形成有鳍部；在鳍部表面形成碳硅层；对碳硅层进行热分解，使部分厚度或全部厚度的碳硅层变成石墨烯层；对石墨烯层进行氢化处理，在石墨烯层表层形成含氢能隙结构；在石墨烯层上形成栅介质层，在栅介质层上形成横跨栅介质层的第一栅极；去除鳍部两端的栅介质层和石墨烯层，在暴露的鳍部表面形成具有掺杂的外延层，外延层与第一栅极之间为剩余的栅介质层和石墨烯层所隔开，位于鳍部两端具有掺杂的外延层分别作为源极、漏极。本技术方案的含氢能隙结构在石墨烯层中引入能隙，具有含氢能隙结构的石墨烯层作为沟道区，提高晶体管中载流子的迁移率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种鳍式场效应晶体管及其形成方法。
背景技术
在半导体技术领域，随着集成电路的特征尺寸不断减小，以及对集成电路更高信号传递速度的要求，晶体管需要在尺寸逐渐减小的同时具有更高的驱动电流。为顺应这种要求，传统的互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）晶体管的长度变得比以往更短，然而，这仍然难以满足高集成度的需要。
因此，在现有技术中，提出了鳍式场效应晶体管（FinFET）。参照图1，鳍式场效应晶体管包括：位于基底10上的绝缘层11；贯穿绝缘层11且高出绝缘层11上表面的鳍部12；横跨所述鳍部12的栅极13，栅极13与其下的鳍部上表面和侧壁表面接触；分别形成在栅极13两侧鳍部的源极、漏极（未示出），源极与栅极之间、漏极与栅极之间为相互隔开。相比于互补金属氧化物半导体晶体管，鳍式场效应晶体管为位于基底上的类似立体结构，它的特征尺寸更小，更能满足高集成度的要求。
鳍式场效应晶体管的栅极13与鳍部12的上表面接触，栅极13与鳍部12的两个相对的侧壁表面也接触，则在工作时，与栅极13接触的鳍部12的上表面和两个相对的侧壁表面均能形成沟道区，这提升了载流子的迁移率。
但是，随着现代社会的信息数据的膨胀，需要更快、更高效的数据传输，而目前的鳍式场效应晶体管中载流子的迁移率不能满足这一要求。
发明内容
本发明解决的问题是，随着现代社会的信息数据的膨胀，需要更快、更高效的数据传输，而目前的鳍式场效应晶体管中载流子的迁移率不能满足这一要求。
为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，所述鳍式场效应晶体管的形成方法包括：
提供基底，在所述基底上形成有鳍部；
在所述鳍部表面形成碳硅层；
对所述碳硅层进行热分解，所述碳硅层中的硅汽化，使部分厚度或全部厚度的碳硅层变成石墨烯层；
对所述石墨烯层进行氢化处理，在所述石墨烯层表层形成含氢能隙结构；
在具有含氢能隙结构的所述石墨烯层上形成栅介质层，在所述栅介质层上形成横跨栅介质层的第一栅极；
去除所述鳍部两端的栅介质层和石墨烯层，在暴露的鳍部表面形成具有掺杂的外延层，所述外延层与第一栅极之间为剩余的栅介质层和石墨烯层所隔开，位于所述鳍部两端表面的具有掺杂的外延层分别作为源极、漏极；
当部分厚度碳硅层变成石墨烯层时，去除所述鳍部两端的栅介质层和石墨烯层时，还去除鳍部两端的剩余碳硅层。
可选地，对所述石墨烯层进行氢化处理的方法为：使用氢等离子体轰击石墨烯层。
可选地，对氢气进行等离子体化形成氢等离子体；
使用氢等离子体轰击石墨烯层过程中，对氢气进行等离子体化的功率范围是1W～500W；射频频率范围是2MHz～100MHz；氢气的流量范围是10sccm～500sccm。
可选地，所述对碳硅层进行热分解的方法为：将所述碳硅层置于超高真空环境中进行加热。
可选地，所述对碳硅层进行热分解的方法为：将所述碳硅层置于氩气气氛中，所述氩气气氛的温度范围为1500℃～2000℃。
可选地，去除所述鳍部两端的栅介质层和石墨烯层的方法为干法刻蚀。
可选地，在暴露的鳍部表面形成具有掺杂的外延层的方法包括：
在暴露的鳍部表面外延生长形成外延层，在外延生长外延层时，还进行原位离子注入，形成具有掺杂的外延层。
可选地，所述外延层的材料为碳硅，所述外延层的中掺杂为N型掺杂；或者，
所述外延层的材料为锗硅，所述外延层中的掺杂为P型掺杂。
可选地，所述第一栅极为前栅工艺中的栅极。
可选地，所述第一栅极为后栅工艺中的伪栅极，所述栅介质层的材料为高K介质材料；
在形成所述源极、漏极后，形成层间介质层，所述层间介质层上表面与伪栅极上表面持平；
去除所述伪栅极形成伪栅沟槽；
在所述伪栅沟槽中形成第二栅极。
可选地，所述高K介质材料为氧化铪、氧化锆、氧化镧、氧化铝、氧化钽、氧化钛、钛酸锶、氧化钇、钛酸钡锶、钛酸钡、钛酸铅钪、氧化铝镧、钛酸锌、铌酸锌铅、氮氧化铪、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铝、氮氧化钛、氮氧化锶钛、氮氧化镧铝、氮氧化钇中的一种或多种。
可选地，所述第二栅极的材料为钨、钛、钽、钌、锆、钴、铜、铝、铅、铂、锡、银、金、氮化钽、氮化钛、氮化钨、硅化钨、氧化钌、硅化钴、硅化镍、碳米纳管、导电碳中的一种或多种。
可选地，形成所述鳍部的方法包括：
图形化所述基底，形成高出所述基底上表面的凸出部；
在所述基底上形成绝缘材料层，所述基底上的绝缘材料层上表面高于凸出部上表面，或者所述基底上的绝缘材料层上表面与凸出部上表面持平；
回刻蚀所述绝缘材料层，去除部分厚度的绝缘材料层，剩余绝缘材料层作为绝缘层，高于绝缘层上表面的凸出部作为鳍部。
可选地，所述基底为绝缘体上硅基底，所述绝缘体上硅基底包括：底部硅层、位于所述底部硅层上的绝缘层、位于所述绝缘层上的顶部硅层；
形成所述鳍部的方法包括：图形化所述顶部硅层形成鳍部。
本发明还提供一种鳍式场效应晶体管，所述鳍式场效应晶体管包括：
基底；
位于所述基底上的鳍部；
位于所述鳍部两端之间部分长度的鳍部表面的石墨烯层，所述石墨烯层表层具有含氢能隙结构；
位于所述石墨烯层上的栅介质层；
横跨所述栅介质层的栅极；
位于所述鳍部两端表面的外延层，所述外延层与栅极之间为栅介质层和石墨烯层所隔开，在所述外延层中具有掺杂，位于所述鳍部两端表面的具有掺杂的外延层分别作为源极、漏极。
可选地，所述石墨烯层和所述鳍部之间还具有碳硅层。
可选地，所述外延层的材料为碳硅，所述外延层中的掺杂为N型掺杂；所述外延层的材料为锗硅，所述外延层中的掺杂为P型掺杂。
可选地，所述栅极的材料为多晶硅。
可选地，所述栅介质层的材料为高K介质材料，所述鳍式场效应晶体管还包括位于绝缘层上的层间介质层，所述栅极位于层间介质层中，所述栅极上表面与层间介质层上表面持平。
可选地，所述高K介质材料为氧化铪、氧化锆、氧化镧、氧化铝、氧化钽、氧化钛、钛酸锶、氧化钇、钛酸钡锶、钛酸钡、钛酸铅钪、氧化铝镧、钛酸锌、铌酸锌铅、氮氧化铪、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铝、氮氧化钛、氮氧化锶钛、氮氧化镧铝、氮氧化钇中的一种或多种。
可选地，所述栅极的材料为钨、钛、钽、钌、锆、钴、铜、铝、铅、铂、锡、银、金、氮化钽、氮化钛、氮化钨、硅化钨、氧化钌、硅化钴、硅化镍、碳米纳管、导电碳中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
在对碳硅层进行热分解时，碳-硅共价键断裂，碳硅层中的硅汽化而被排出，失去硅的碳与相邻的一个碳形成共价键，使得部分厚度或全部厚度的碳硅层变成石墨烯层，石墨烯层中的碳原子组成平面薄膜层；对石墨烯层进行氢化处理，碳-碳共价键断裂，共价键断裂后，碳与氢以共价键的形式结合，在石墨烯层的单层碳原子层上形成含氢能隙结构，所述含氢能隙结构相当于在无能隙的石墨烯层中引入能隙。当鳍式场效应晶体管工作时，源极与漏极之间的含氢能隙结构导通形成沟道区，载流子在沟道区中运动形成电流。
首先，石墨烯层非常薄，可以适应晶体管高集成度的要求。其次，石墨烯层中的载流子在室温时就具有极高的迁移率，因此，在鳍式场效应晶体管工作时，具有含氢能隙结构的石墨烯层作为沟道区，能明显提高晶体管中载流子的迁移率，提高晶体管中信号传递速度，提升晶体管处理数据的能力。
附图说明
图1是现有技术的鳍式场效应晶体管的立体结构示意图；
图2是本发明具体实施例的鳍式场效应晶体管在形成过程中的立体结构示意图；
图3是沿图2的AA方向的剖面结构示意图；
图4～图7是本发明具体实施例的鳍式场效应晶体管在形成过程中的剖面结构示意图；
图8是本发明具体实施例的鳍式场效应晶体管在形成过程中的立体结构示意图；
图9是沿图8的BB方向的剖面结构示意图；
图10是本发明具体实施例的鳍式场效应晶体管在形成过程中的立体结构示意图；
图11是沿图10的CC方向的剖面结构示意图；
图12本发明具体实施例的鳍式场效应晶体管在形成过程中的立体结构示意图；
图13是沿图12的DD方向的剖面结构示意图。
具体实施方式
单纯的石墨烯是一种由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状结构的碳质新型薄膜材料。石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，石墨烯在室温下传递电子的速度比已知导体都快，如此良好的电学性能使石墨烯在半导体工艺领域中具有巨大的潜在价值。
对于传统的鳍式场效应晶体管，作为沟道区的区域是具有一定能隙的半导体材料。而石墨烯是无能隙的，这成为石墨烯应用到半导体工艺领域的障碍。本发明正是针对此，提出了一种具有石墨烯的鳍式场效应晶体管的形成方法，在该形成方法中，对石墨烯进行氢化处理，使得石墨烯变为有能隙的“半导体材料”，这就使得氢化处理后的石墨烯可以应用到鳍式场效应晶体管。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参照图2、图3，图2为立体结构示意图，图3为沿图2的AA方向的剖面结构示意图，提供基底100。
继续参照图2、图3，在所述基底100上形成绝缘层101，在基底100上还形成高于绝缘层101上表面的鳍部102，鳍部102周围为绝缘层101。
具体地，在基底100上形成绝缘层101和鳍部102的方法包括：
图形化基底100，去除鳍部位置周围部分厚度的基底，形成高出基底100上表面的凸出部103；
在基底100上形成绝缘材料层，所述基底上的绝缘材料层上表面与凸出部103上表面持平，在其他实施例中，所述基底上的绝缘材料层上表面也可以高于凸出部上表面；
回刻蚀绝缘材料层，去除部分厚度的绝缘材料层，剩余绝缘材料层作为绝缘层101，高于绝缘层101上表面的凸出部作为鳍部102。
在具体实施例中，绝缘层101的材料为氧化硅。在其他实施例中，所述绝缘层101的材料也可为其他可行的绝缘材料。
在本实施例中，基底100为硅基底。但不限于此，在其他实施例中，所述基底100为绝缘体上硅基底，所述绝缘体上硅基底包括底部硅层、位于底部硅层上的绝缘层和位于绝缘层上的顶部硅层，则形成鳍部的方法为图形化顶部硅层形成鳍部。
参照图4，在鳍部102表面形成碳硅层104，所述碳硅层104覆盖鳍部102的上表面、两相对侧面和沿鳍部方向的两相对端面。
在具体实施例中，形成碳硅层104的方法为外延生长。其中，绝缘层101起到掩模作用，碳硅材料只沿鳍部102的晶向方向选择性生长。
参照图5，将碳硅层置于氩气气氛中，在氩气气氛中对碳硅层进行高温热分解，所述氩气气氛的温度范围为1500℃～2000℃。在所述高温条件下，碳硅层中的C-Si共价键断裂，共价键断裂后的硅汽化形成硅气体，所述硅气体被排出腔室，其中，在高温条件下，氩气具有较大压力，在氩气压力作用下碳-硅共价键较易断裂。在碳硅层中的硅失去以后，碳与碳之间形成C-C共价键，部分厚度的碳硅层变成石墨烯层105。在石墨烯层105中，所述碳原子以sp2杂化轨道（同一原子内由一个ns轨道和二个np轨道发生的杂化，称为sp2杂化，杂化后组成的轨道称为sp2杂化轨道）组成六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜层。
在本实施例中，氩气气氛的温度范围为1500℃～2000℃（包括端点）。若氩气气氛的温度低于1500℃，则碳硅层中的硅-碳共价键不能断裂，硅也不能汽化。若氩气气氛的温度高于2000℃，则鳍部或基底中的硅可能会发生汽化。
另外，需要说明的是，由于碳硅层与基底的材料品质不同，在碳硅层中的硅汽化时，基底基本不会汽化，这在具体工艺中可以得到控制。
在本实施例中，部分厚度的碳硅层变成石墨烯层105。在其他实施例中，若高温处理的时间较长，也可使全部厚度的碳硅层变成石墨烯层。
在其他实施例中，对碳硅层进行热分解的方法还可为：将碳硅层置于超高真空环境中加热，同样可以促进碳硅层热分解。
参照图6，对石墨烯层105进行氢化处理，在石墨烯层105表层形成含氢能隙结构。参照图6，虚线表示形成含氢能隙结构的石墨烯层105表层，虚线下石墨烯层105的单层碳原子层，虚线上为单层含氢能隙结构。
具体地，对石墨烯层105进行氢化处理的方法为：使用氢等离子体轰击石墨烯层。在氢化过程中，氢等离子体钝化石墨烯层中相邻两个碳的悬挂键，悬挂键断裂，氢原子与碳原子以共价键结合，在石墨烯层表层形成含氢能隙结构。石墨烯层中的碳原子的杂化轨道发生变化，由sp2杂化轨道变成sp3杂化轨道（同一原子内由一个ns轨道和三个np轨道发生的杂化，称为sp3杂化，杂化后组成的轨道称为sp3杂化轨道），而且原石墨烯层中的六角形晶格也缩小。所述含氢能隙结构相当于在无能隙的石墨烯层中引入能隙，具有能隙的石墨烯层可作为“半导体材料层”。
在具体实施例中，所述氢等离子体是对氢气进行等离子体化形成的，使用氢等离子体轰击石墨烯层过程中，对氢气进行等离子体化的功率范围是1W～500W；射频频率范围是2MHz～100MHz；氢气的流量范围是10sccm～500sccm。
参照图7，在具有能隙结构的石墨烯层105上形成栅介质层106。
具体地，栅介质层106的材料为氧化硅。形成栅介质层106的方法包括：在所述绝缘层101上化学气相沉积氧化硅层；之后，图形化氧化硅层，剩余石墨烯层105上的氧化硅层作为栅介质层106。
参照图8、图9，图8为立体结构示意图，图9为沿图8的BB方向的剖面结构示意图，在栅介质层106上形成横跨栅介质层106的第一栅极107。
具体地，第一栅极107的材料可以为多晶硅。形成第一栅极107的方法包括：化学气相沉积多晶硅层；图形化多晶硅层，形成横跨栅介质层106的第一栅极107。
参照图10、图11，图10为立体结构示意图，图11为沿图10的CC方向的剖面结构示意图，去除鳍部102两端的栅介质层106、石墨烯层105和碳硅层104。具体地，去除栅介质层106、石墨烯层105和碳硅层104的方法为干法刻蚀。
参照图12、图13，图12为立体示意图，图13为沿图12的DD方向的剖面结构示意图，在暴露的鳍部102表面形成具有掺杂的外延层108，外延层108与第一栅极107之间为剩余的栅介质层106、石墨烯层105和碳硅层104所隔开，位于鳍部102两端的具有掺杂的外延层108分别为源极、漏极。需要说明的是，在图12和图13中，鳍部102沿长度方向的两相对端面也外延生长有外延层，但未示出。
具体地，在暴露的鳍部102表面形成具有掺杂的外延层108的方法包括：
在暴露的鳍部102表面外延生长外延层，在外延生长外延层时，还进行原位离子注入，最终形成的外延层108中具有掺杂。在外延生长过程，绝缘层101、第一栅极107和栅介质层106均起到掩模作用，外延层108只沿鳍部102的晶向方向选择性生长。
在具体实施例中，根据待形成的鳍式场效应晶体管的类型选择外延层108的材料、原位离子注入的离子类型。当待形成的鳍式场效应晶体管为N型晶体管，外延层108的材料为碳硅，原位离子注入的离子为N型离子，所述外延层108为N型掺杂；当待形成的鳍式场效应晶体管为P型晶体管，外延层108的材料为锗硅，原位离子注入的离子类型为P型离子，所述外延层108为P型掺杂。
在本实施例中，第一栅极为前栅工艺形成的栅极。在其他实施例中，第一栅极也可以是后栅工艺中的伪栅极。当第一栅极为伪栅极，栅介质层的材料为高K介质材料。当栅介质层的材料为高K介质材料，在形成具有含氢能隙结构的石墨烯层后，形成栅介质层的方法包括：使用原子层沉积形成高K介质材料，所述高介质材料覆盖石墨烯层和绝缘层；图形化高K介质材料形成栅介质层。
在具体实施例中，所述高K介质材料为氧化铪、氧化锆、氧化镧、氧化铝、氧化钽、氧化钛、钛酸锶、氧化钇、钛酸钡锶、钛酸钡、钛酸铅钪、氧化铝镧、钛酸锌、铌酸锌铅、氮氧化铪、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铝、氮氧化钛、氮氧化锶钛、氮氧化镧铝、氮氧化钇中的一种或多种。
进一步地，在形成源极、漏极后，在所述绝缘层上形成层间介质层，层间介质层上表面与伪栅极上表面基本持平；去除伪栅极形成伪栅沟槽；在伪栅沟槽中形成第二栅极。
在具体实施例中，所述第二栅极的材料为钨、钛、钽、钌、锆、钴、铜、铝、铅、铂、锡、银、金、氮化钽、氮化钛、氮化钨、硅化钨、氧化钌、硅化钴、硅化镍、碳米纳管、导电碳中的一种或多种。
使用本发明的技术方案形成鳍式场效应晶体管，其中具有含氢能隙结构的石墨烯层连接源极、漏极。当鳍式场效应晶体管工作时，在鳍式场效应晶体管的栅极与源极之间的电压作用下，源极与漏极之间的含氢能隙结构导通形成沟道区，在源极与漏极之间的电压作用下，载流子在沟道区中运动形成电流。首先，石墨烯层非常薄，可以适应晶体管高集成度的要求。其次，石墨烯层中的载流子在室温时就具有极高的迁移率，因此，在鳍式场效应晶体管工作时，具有含氢能隙结构的石墨烯层作为沟道区，能明显提高晶体管中载流子的迁移率，提高晶体管中信号传递速度，提升晶体管处理数据的能力。
参照图12、图13，本发明还提供一种鳍式场效应晶体管，鳍式场效应晶体管包括：
基底100，所述基底100包括高于基底100上表面的凸出部103；
位于基底100上的鳍部102，在本实施例中，所述鳍式场效应晶体管还包括位于所述基底100上的绝缘层101，所述凸出部103穿过绝缘层101，所述绝缘层101的厚度小于凸出部103的高度，高出绝缘层101上表面的凸出部部分作为鳍部102；
位于鳍部102两端之间部分长度的鳍部表面的碳硅层104，碳硅层104覆盖鳍部102；
位于碳硅层104上的石墨烯层105，所述石墨烯层105的表层具有含氢能隙结构；
位于石墨烯层105上的栅介质层106；
横跨栅介质层106的第一栅极107；
位于鳍部102两端表面的外延层108，所述外延层108与第一栅极107为栅介质层106和石墨烯层105所隔开，在外延层108中具有掺杂，位于所述鳍部102两端表面的具有掺杂的外延层作为源极、漏极。
在本实施例中，碳硅层104的厚度大于0。在其他实施例中，在石墨烯层105与鳍部102之间也可没有碳硅层104，碳硅层104全部用于形成石墨烯层，这时，碳硅层104的厚度视为0。
在具体实施例中，当鳍式场效应晶体管为N型晶体管，外延层108的材料为碳硅，外延层108中的掺杂为N型掺杂；当鳍式场效应晶体管为P型晶体管，外延层108的材料为锗硅，外延层108中的掺杂为P型掺杂。
在本实施例中，第一栅极107是使用前栅工艺形成的栅极，第一栅极的材料为多晶硅。
在其他实施例中，第一栅极还可以是通过后栅工艺形成，则栅介质层的材料为高K介质材料，鳍式场效应晶体管还包括位于绝缘层上的层间介质层，第一栅极位于层间介质层中，所述第一栅极上表面与层间介质层上表面基本持平。
在具体实施例中，所述高K介质材料为氧化铪、氧化锆、氧化镧、氧化铝、氧化钽、氧化钛、钛酸锶、氧化钇、钛酸钡锶、钛酸钡、钛酸铅钪、氧化铝镧、钛酸锌、铌酸锌铅、氮氧化铪、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铝、氮氧化钛、氮氧化锶钛、氮氧化镧铝、氮氧化钇中的一种或多种。
在具体实施例中，所述第一栅极的材料为钨、钛、钽、钌、锆、钴、铜、铝、铅、铂、锡、银、金、氮化钽、氮化钛、氮化钨、硅化钨、氧化钌、硅化钴、硅化镍、碳米纳管、导电碳中的一种或多种。
在本实施例中，绝缘层101的材料为氧化硅，基底100的材料为高掺杂硅。在其他实施例中，所述基底还可以为绝缘体上硅基底，所述绝缘体上硅基底包括底部硅层、位于底部硅层上的绝缘层、位于绝缘层上的顶部硅层，所述鳍部为图形化顶部硅层所形成。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，在所述基底上形成有鳍部；
在所述鳍部表面形成碳硅层；
对所述碳硅层进行热分解，所述碳硅层中的硅汽化，使全部厚度的碳硅层变成石墨烯层；
对所述石墨烯层进行氢化处理，在所述石墨烯层表层形成含氢能隙结构；在具有含氢能隙结构的所述石墨烯层上形成栅介质层，在所述栅介质层上形成横跨栅介质层的第一栅极；
去除所述鳍部两端的栅介质层和石墨烯层，在暴露的鳍部表面形成具有掺杂的外延层，所述外延层与第一栅极之间为剩余的栅介质层和石墨烯层所隔开，位于所述鳍部两端表面的具有掺杂的外延层分别作为源极、漏极；
所述对碳硅层进行热分解的方法为：将所述碳硅层置于氩气气氛中，所述氩气气氛的温度范围为1500℃～2000℃；
其中，对所述石墨烯层进行氢化处理包括：
对氢气进行等离子体化形成氢等离子体；
使用氢等离子体轰击石墨烯层过程中，对氢气进行等离子体化的功率范围是1W～500W；射频频率范围是2MHz～100MHz；氢气的流量范围是10sccm～500sccm。
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，去除所述鳍部两端的栅介质层和石墨烯层的方法为干法刻蚀。
3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在暴露的鳍部表面形成具有掺杂的外延层的方法包括：
在暴露的鳍部表面外延生长形成外延层，在外延生长外延层时，还进行原位离子注入，形成具有掺杂的外延层。
4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述外延层的材料为碳硅，所述外延层中的掺杂为N型掺杂；或者，
所述外延层的材料为锗硅，所述外延层中的掺杂为P型掺杂。
5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一栅极为前栅工艺中的栅极。
6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一栅极为后栅工艺中的伪栅极，所述栅介质层的材料为高K介质材料；
在形成所述源极、漏极后，形成层间介质层，所述层间介质层上表面与伪栅极上表面持平；
去除所述伪栅极形成伪栅沟槽；
在所述伪栅沟槽中形成第二栅极。
7.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述高K介质材料为氧化铪、氧化锆、氧化镧、氧化铝、氧化钽、氧化钛、钛酸锶、氧化钇、钛酸钡锶、钛酸钡、钛酸铅钪、氧化铝镧、钛酸锌、铌酸锌铅、氮氧化铪、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铝、氮氧化钛、氮氧化锶钛、氮氧化镧铝、氮氧化钇中的一种或多种。
8.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，所述第二栅极的材料为钨、钛、钽、钌、锆、钴、铜、铝、铅、铂、锡、银、金、氮化钽、氮化钛、氮化钨、硅化钨、氧化钌、硅化钴、硅化镍、碳米纳管、导电碳中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成所述鳍部的方法包括：图形化所述基底，形成高出所述基底表面的凸出部；
在所述基底上形成绝缘材料层，所述基底上的绝缘材料层上表面高于凸出部上表面，或者，所述基底上的绝缘材料层上表面与凸出部上表面持平；
回刻蚀所述绝缘材料层，去除部分厚度的绝缘材料层，剩余绝缘材料层作为绝缘层，高于绝缘层上表面的凸出部作为鳍部。
10.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述基底为绝缘体上硅基底，所述绝缘体上硅基底包括：底部硅层、位于所述底部硅层上的绝缘层、位于所述绝缘层上的顶部硅层；
形成所述鳍部的方法包括：图形化所述顶部硅层形成鳍部。
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| US20120261643A1 (en) * | 2011-04-18 | 2012-10-18 | International Business Machines Corporation | GRAPHENE NANORIBBONS AND CARBON NANOTUBES FABRICATED FROM SiC FINS OR NANOWIRE TEMPLATES |
-
2013
- 2013-08-27 CN CN201310379947.3A patent/CN104425599B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
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