[發明專利]隧穿場效應晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 201711342142.6
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108288642A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 張青竹;張兆浩;殷華湘;徐忍忍
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/08
• 分類號: H01L29/08;H01L29/10;H01L29/417;H01L29/66;H01L29/78
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧

1.一種隧穿場效應晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，在襯底(10)上形成與所述襯底(10)隔離的第一鰭體(111)，所述第一鰭體(111)由沿長度方向順次連接的第一區域、第二區域和第三區域組成；

S2，將所述第一鰭體(111)中的所述第二區域形成納米線結構(120)；

S3，繞所述納米線結構(120)的裸露表面順序形成層疊的界面氧化層(50)、鐵電層(60)和柵極(80)，

以及，所述制備方法還包括以下步驟：

在所述第一區域中形成源極(410)，在所述第三區域中形成漏極(420)，所述源極(410)和所述漏極(420)分別與所述納米線結構(120)的兩端連接，且所述源極(410)與所述漏極(420)的摻雜類型相反。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S11，在襯底(10)上形成鰭結構(110)，所述鰭結構(110)的兩側具有相對的凹槽；

S12，將所述鰭結構(110)氧化，其中所述凹槽對應的所述鰭結構(110)的位置被完全氧化以使所述鰭結構(110)形成獨立的所述第一鰭體(111)和第二鰭體(112)，所述第一鰭體(111)位于所述第二鰭體(112)遠離所述襯底(10)的一側；

S13，在所述襯底(10)上沉積絕緣材料，以形成覆蓋所述第一鰭體(111)和所述第二鰭體(112)的第一隔離層(30)；

S14，對所述第一隔離層(30)進行平坦化處理，以使所述第一隔離層(30)與所述第一鰭體(111)的上表面齊平。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S11包括以下過程：

S111，在所述襯底(10)上順序形成第二隔離層(210)、犧牲層(220)和掩膜層(230)；

S112，采用圖形化工藝去除部分所述犧牲層(220)和所述掩膜層(230)，以使部分所述第二隔離層(210)表面裸露；

S113，去除剩余的所述掩膜層(230)，并在所述第二隔離層(210)上形成覆蓋于所述犧牲層(220)兩側的第一側墻(240)；

S114，去除剩余的所述犧牲層(220)，并以所述第一側墻(240)為掩膜去除部分所述第二隔離層(210)和部分所述襯底(10)，與所述第一側墻(240)對應的部分所述襯底(10)凸起形成所述鰭結構(110)，同時所述鰭結構(110)的兩側形成有所述凹槽，所述凹槽由所述鰭結構(110)的1/3高度處延伸至2/3高度處。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，形成所述鰭結構(110)的過程包括：

采用各向異性刻蝕工藝去除部分所述第二隔離層(210)和部分所述襯底(10)，以使剩余的所述襯底(10)具有凸起結構；

采用各向同性刻蝕工藝在所述凸起結構的兩側形成所述凹槽；

采用各向異性刻蝕工藝去除位于所述凹槽下方的部分所述襯底(10)，以形成具有所述凹槽的所述鰭結構(110)。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S1與所述步驟S2之間，所述制備方法還包括以下步驟：

從所述第一隔離層(30)的表面開始刻蝕去除部分所述第一隔離層(30)，以使部分所述第一鰭體(111)裸露；

在剩余的所述第一隔離層(30)上形成跨部分所述第一鰭體(111)的假柵堆疊，并在所述假柵堆疊的兩側形成跨部分所述第一鰭體(111)的第二側墻；

去除所述假柵堆疊，位于所述第二側墻之間的部分所述第一鰭體(111)為所述第二區域。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，在形成所述第二側墻的步驟以及去除所述假柵堆疊的步驟之間，在所述第一區域中形成所述源極(410)，并在所述第三區域中形成所述漏極(420)。