[发明专利]金属半导体场效应晶体管的制造方法

权利要求书

1.一种金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包括步骤：

提供衬底，所述衬底设有埋入电介质层和所述埋入电介质层上的半导体材料层；

对所述的半导体材料层进行轻掺杂；

刻蚀所述半导体材料层和埋入电介质层，形成半导体材料柱和电介质支撑柱，所述半导体材料柱由所述电介质支撑柱所支撑；

去除所述电介质支撑柱的中段，使得电介质支撑柱的中段形成镂空；

在所述衬底上沉积金属层至至少掩埋所述半导体材料柱，并填充所述电介质支撑柱的镂空处；

刻蚀所述金属层，形成金属栅极，所述金属栅极的长度小于等于所述电介质支撑柱被去除的长度，所述金属栅极在所述电介质支撑柱的镂空处形成对所述半导体材料柱的包裹，且金属栅极与半导体材料柱的接触为肖特基接触，所述半导体材料柱被所述金属栅极包裹的一段形成沟道区；

对所述半导体材料柱两端的暴露部分进行重掺杂，形成源区和漏区。

2.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于，在对所述半导体材料柱两端的暴露部分进行重掺杂之前还包括步骤：在所述金属栅极的侧壁上形成隔离层。

3.如权利要求2所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述隔离层为氧化物-氮化物-氧化物隔离层。

4.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于，在所述去除所述电介质支撑柱的中段之后还包括步骤：对所述半导体材料柱进行热退火处理，所述热退火的温度为1000至1200℃。

5.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于：对所述的半导体材料层进行轻掺杂的杂质与对所述半导体材料柱两端的暴露部分进行重掺杂的杂质的导电类型相同。

6.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述电介质支撑柱的中段被去除的长度为5nm至50nm。

7.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述半导体材料柱为圆柱形。

8.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述半导体材料柱的径向界面的外接圆的直径为2nm至25nm。

9.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述金属栅极由W、Al、Ag、Au、Cr、Mo、Ni、Pd、Ti或Pt的金属单质或氮化物，或者任意两种以上所述金属单质和/或氮化物的叠层或合金所形成。

10.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述的半导体材料包括Si、Ge、SiGe、GaAs、InP、InAs或InGaAs。

11.如权利要求1所述的金属半导体场效应晶体管的制造方法，其特征在于，在所述形成源区和漏区之后还包括步骤：形成分别与源区和漏区接触的金属源极与金属漏极，金属源极与源区的接触以及金属漏极与漏区的接触为欧姆接触。