[发明专利]环栅纳米线晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种环栅纳米线晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，提供表面设置有鳍结构的衬底(10)，所述鳍结构包括沿远离所述衬底(10)的方向依次交替层叠设置的牺牲层(20)与沟道层(30)；

S2，形成跨所述鳍结构的假栅(40)，所述鳍结构由沿长度方向顺次连接的第一鳍体段、第二鳍体段和第三鳍体段组成，所述假栅(40)覆盖所述第二鳍体段，并去除所述第一鳍体段和所述第二鳍体段，以使所述第二鳍体段的两侧端面裸露；

S3，采用半导体材料在所述第二鳍体段的两侧端面上外延形成释放停止层(50)，并形成分别与所述释放停止层(50)连接的源/漏极(80)；

S4，去除所述假栅(40)以及所述第二鳍体段中的所述牺牲层(20)，以使所述沟道层(30)的表面裸露得到纳米线阵列(310)，并绕所述纳米线阵列(310)中各纳米线的外周形成栅堆叠结构(90)。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11，在所述衬底(10)表面依次交替形成牺牲预备层(201)和沟道预备层(301)；

S12，采用图形转移工艺去除各所述牺牲预备层(201)中所欲形成的所述沟道层(30)以外的部分和各所述沟道预备层(301)中所欲形成的所述牺牲层(20)以外的部分，得到所述沟道层(30)和所述牺牲层(20)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1与所述步骤S2之间，所述制备方法还包括以下步骤：

在所述衬底(10)上形成刻蚀停止层(60)，所述刻蚀停止层(60)覆盖于所述鳍结构的长度方向的两侧表面以及所述鳍结构的上表面，优选对所述鳍结构进行热氧化，以得到所述刻蚀停止层(60)，

在所述步骤S2中，形成跨所述刻蚀停止层(60)的所述假栅(40)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成所述假栅(40)的步骤包括：

S21，在刻蚀后的所述衬底(10)上沉积假栅材料，以形成假栅预备层，所述假栅预备层的上表面高于所述鳍结构的上表面；

S22，刻蚀所述假栅预备层中高于所述鳍结构且位于所述第二鳍体段两侧的部分，以形成位于所述第二鳍体段上方的凸起部，所述凸起部的朝向远离所述衬底(10)的延伸方向垂直于所述鳍结构的长度方向；

S23，形成包裹所述凸起部的掩膜层，所述掩膜层具有覆盖于所述凸起部两侧表面的第一侧墙；

S24，继续刻蚀去除所述假栅预备层中位于所述第二鳍体段两侧的剩余部分，以形成覆盖所述第二鳍体段的所述假栅(40)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在去除所述第一鳍体段和所述第二鳍体段的步骤之前，所述步骤S2还包括以下步骤：

形成位于所述假栅(40)两侧且跨所述鳍结构的第二侧墙(70)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，在形成所述假栅(40)之后，在所述步骤S2中，采用自对准刻蚀工艺去除所述第一鳍体段和所述第二鳍体段，以使所述第二鳍体段的两侧端面裸露。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述释放停止层(50)的厚度为0.1～10nm，优选为3nm。