[发明专利]制造半导体器件的方法和半导体器件

权利要求书

1.一种形成全环栅场效应晶体管的栅极结构的方法，所述方法包括：

在衬底上方设置碳纳米管(CNT)；

在设置在所述衬底上方的所述碳纳米管的两端上形成锚定结构；

在形成所述锚定结构之后，使位于所述碳纳米管下面的所述衬底的部分凹进；

在所述凹进之后，形成包裹在所述碳纳米管周围的栅极介电层，并且在所述栅极介电层上方形成栅电极层；以及

从所述衬底去除带有所述栅极介电层和所述栅电极层的所述碳纳米管，从而形成栅极结构；

将所述栅极结构引入第二衬底的沟槽中；

所述栅极结构的端部嵌入在位于所述沟槽内的锚定层中，所述端部包括包裹所述碳纳米管的所述栅极介电层和所述栅电极层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述衬底包括形成在所述衬底上的中间层，并且所述碳纳米管设置在所述中间层上，并且

所述凹进包括去除所述中间层以及蚀刻所述衬底。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在去除所述中间层之前，用覆盖材料覆盖所述锚定结构；以及

在去除所述中间层之后，去除所述覆盖材料。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成所述锚定结构之前：

在设置在所述衬底上的所述碳纳米管的部分上方形成覆盖层，同时暴露所述碳纳米管的端部；

去除所述碳纳米管的暴露的端部；以及

去除所述覆盖层。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下步骤实施去除所述碳纳米管：

将具有所述碳纳米管的所述衬底引入溶液中，其中，所述碳纳米管带有所述栅极介电层和所述栅电极层；以及

对所述溶液施加超声波，从而从所述衬底去除带有所述栅极介电层和所述栅电极层的所述碳纳米管。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述衬底上单独地设置两个或更多个碳纳米管。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述栅极介电层包括选自由HfO₂和Al₂O₃组成的组的一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述栅电极层包括TiN。

9.一种制造全环栅场效应晶体管的方法，所述方法包括：

在衬底上方形成沟槽；

将纳米管结构引入所述沟槽中，每个所述纳米管结构包括碳纳米管(CNT)，所述碳纳米管具有包裹在所述碳纳米管周围的栅极介电层和位于所述栅极介电层上方的栅电极层；

在所述沟槽中形成锚定层，所述纳米管结构的端部嵌入在所述锚定层中，所述端部包括包裹所述碳纳米管的所述栅极介电层和所述栅电极层；

去除源极/漏极(S/D)区处的所述锚定层的部分；

去除所述源极/漏极区处的所述栅电极层和所述栅极介电层，从而暴露所述源极/漏极区处的所述碳纳米管的部分；

在所述碳纳米管的暴露部分上形成源极/漏极电极层；

去除栅极区处的所述锚定层的部分，从而暴露栅极结构的所述栅电极层的部分；以及

在所述栅电极层的暴露部分上形成栅极接触层。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在暴露所述源极/漏极区处的所述碳纳米管的部分之后并且在形成所述源极/漏极电极层之前，在所述栅电极层和所述栅极介电层的端部上形成第一间隔件层。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：在形成所述锚定层之后，在所述锚定层上方形成覆盖介电层。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括，在形成所述源极/漏极电极层之后：

使所述源极/漏极电极层凹进；以及

形成第二间隔件层。