[发明专利]晶体管及其制造方法

说明书

本申请公开了一种晶体管及其制造方法，该晶体管的制造方法包括：在衬底上形成碳纳米管；在所述碳纳米管上形成栅叠层结构；形成覆盖所述栅叠层结构的侧壁的侧墙；形成覆盖所述碳纳米管与所述侧墙的金属层，部分位于所述碳纳米管上的所述金属层作为与所述碳纳米管接触的电接触；以及去除所述金属层的一部分以暴露至少部分所述侧墙，其中，去除所述金属层的步骤包括：将所述金属层的部分转变成牺牲层，以及将所述牺牲层去除。该制造方法通过将金属层的部分转变成牺牲层，再将牺牲层去除的方法，去除了位于侧墙上的金属层，从而形成了源漏接触结构，使之能够有效地与碳纳米管产生良好的浸润性和接触。

技术领域

本公开涉及半导体集成电路器件制造领域，更具体地，涉及一种晶体管及其制造方法。

背景技术

碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT)具有高速、低功耗等方面的优点，被认为是未来最佳的构建场效应晶体管的沟道材料之一。在过去近20年中，碳纳米管(CNT)在集成电路应用上的研究主要集中于探索新器件、物理原理、制备方式以及性能和结构的优化。

与主流的硅基半导体技术相比，碳纳米管器件最大的困难之一便在于如何有效地形成源漏接触区。对于硅基器件而言，源漏金属经过退火可以与硅衬底形成硅化物材料，经过后续的湿法清洗工艺将侧墙表面上沉积的源漏金属去除掉。而对于碳纳米管器件来说，源漏金属难以与碳纳米管形成良好的合金接触，从而表现出与侧墙上金属类似的特征。因此，巨大的困难是如何高选择性地去除侧墙侧壁表面沉积的金属材料，这是碳纳米管器件制造过程中面临的最大挑战之一。

在现有技术中，主要是通过在碳纳米管上先形成栅极堆叠结构，然后沉积和刻蚀出侧墙结构，再在整个晶圆表面上沉积金属层。通过合适的光刻技术，将源漏接触区的金属掩蔽住，而将栅极两侧的光刻胶去除露出侧墙表面上的金属层，再采用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺将露出的金属层去除，最后再把光刻胶去除，即可仅保留源漏区的金属。

然而，采用光刻手段来去除侧墙表面上的金属，会因为光刻工艺的精准度不够而导致对准偏差问题，使得无法精确获得可控的源漏接触区。特别是随着器件尺寸的逐步缩小，对准偏差相比栅极线条尺寸的大小越来越不能忽视。因此，必须进一步改进碳纳米管器件源漏接触的制造工艺，在不降低对准精度的前提下，去除侧墙上的金属层形成精确的源漏接触结构，以便源漏金属能够有效地与碳纳米管产生良好的浸润性，实现低电阻的欧姆接触。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种晶体管及其制造方法，首先将侧墙表面金属层转变成牺牲层，再将牺牲层去除，通过单次或多次循环处理的方法，去除了位于侧墙上的金属层，从而形成了源漏接触结构，使金属能够有效地与碳纳米管产生良好的浸润性，实现低电阻的欧姆接触。

根据本发明的一方面，提供了一种晶体管的制造方法，包括：在衬底上形成碳纳米管；在所述碳纳米管上形成栅叠层结构；形成覆盖所述栅叠层结构的侧壁的侧墙；形成覆盖所述碳纳米管与所述侧墙的金属层，部分位于所述碳纳米管上的所述金属层作为与所述碳纳米管接触的电接触；以及去除所述金属层的一部分以暴露至少部分所述侧墙，其中，去除所述金属层的步骤包括：将所述金属层的部分转变成牺牲层，以及将所述牺牲层去除。

优选的，将所述金属层的表面部分转变成所述牺牲层，去除所述牺牲层后重新暴露所述金属层，去除所述金属层的步骤还包括重复所述转变与去除所述牺牲层的步骤至暴露至少部分所述侧墙。

优选的，所述转变的步骤包括对所述金属层进行化学处理，以改变所述金属层的表面部分的材料性质。

优选的，所述化学处理包括氧化处理和/或卤化处理。

优选的，所述化学处理包括采用氧化剂将所述金属层的表面部分氧化，以改变所述金属层的表面部分的材料性质。

优选的，所述氧化剂包括氟、臭氧、双氧水、高锰酸银、二氧化氯、次氯酸、氯气以及氧气中的一种或组合。