[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底表面具有鳍部；

在所述衬底表面和鳍部的侧壁和顶部表面形成沟道层，所述沟道层的材料为拓扑绝缘材料；

在所述沟道层表面形成栅介质层；

在所述衬底上的栅介质层表面形成隔离层，所述隔离层覆盖部分位于鳍部侧壁表面的栅介质层，且所述隔离层的表面低于所述鳍部的顶部表面；

在部分所述隔离层和栅介质层表面形成横跨所述鳍部的栅极层。

2.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述拓扑绝缘材料为Bi₂Te₃、Bi₂Se₃或Sb₂Te₃。

3.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述沟道层的形成工艺包括两次外延工艺。

4.如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述两次外延工艺均为分子束外延工艺。

5.如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述两次外延工艺包括：第一次外延工艺，所述第一次外延工艺具有第一工艺温度；在所述第一次外延工艺之后，进行第二次外延工艺，所述第二次外延工艺具有第二工艺温度，且所述第二工艺温度高于所述第一工艺温度。

6.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述衬底和鳍部表面的材料为氧化铝、硅或氧化硅。

7.如权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述衬底和鳍部表面的材料为氧化铝，所述衬底表面和鳍部顶部表面的氧化铝具有(0001)晶面。

8.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料包括高K介质材料。

9.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述高K介质材料包括：氧化铝、氧化铪、氧化铪硅、氮氧化铪硅、氧化镧、氧化镧铝、氧化锆、氧化锆硅、氮氧化锆硅、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铅钪钽、铌酸铅锌中的一种或多种组合。

10.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料还包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种。

11.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极层的材料为多晶硅。

12.如权利要求11所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：在所述隔离层和栅介质层表面形成介质层，所述介质层的表面与所述栅极层的表面齐平；去除所述栅极层，在所述介质层内形成开口；在所述开口内形成栅极。

13.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极的材料包括金属，所述金属为钨、钛、钽、钌、锆、钴、铜、铝、铅、铂、锡、银、金中的一种或多种。

14.如权利要求13所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极的材料还包括金属化合物，所述金属化合物为氮化钛、氮化钽、硅化钨、氮化钨、氧化钌、硅化钴、硅化镍中的一种或多种。

15.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极的材料为导电碳材料，所述导电碳材料包括碳纳米管材料。

16.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极内具有掺杂离子。