[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法

摘要

一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，其中，鳍式场效应晶体管的形成方法包括：提供基底，在基底上形成有鳍部；在鳍部表面形成碳硅层；对碳硅层进行热分解，使部分厚度或全部厚度的碳硅层变成石墨烯层；对石墨烯层进行氢化处理，在石墨烯层表层形成含氢能隙结构；在石墨烯层上形成栅介质层，在栅介质层上形成横跨栅介质层的第一栅极；去除鳍部两端的栅介质层和石墨烯层，在暴露的鳍部表面形成具有掺杂的外延层，外延层与第一栅极之间为剩余的栅介质层和石墨烯层所隔开，位于鳍部两端具有掺杂的外延层分别作为源极、漏极。本技术方案的含氢能隙结构在石墨烯层中引入能隙，具有含氢能隙结构的石墨烯层作为沟道区，提高晶体管中载流子的迁移率。

主权项

1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，在所述基底上形成有鳍部；在所述鳍部表面形成碳硅层；对所述碳硅层进行热分解，所述碳硅层中的硅汽化，使全部厚度的碳硅层变成石墨烯层；对所述石墨烯层进行氢化处理，在所述石墨烯层表层形成含氢能隙结构；在具有含氢能隙结构的所述石墨烯层上形成栅介质层，在所述栅介质层上形成横跨栅介质层的第一栅极；去除所述鳍部两端的栅介质层和石墨烯层，在暴露的鳍部表面形成具有掺杂的外延层，所述外延层与第一栅极之间为剩余的栅介质层和石墨烯层所隔开，位于所述鳍部两端表面的具有掺杂的外延层分别作为源极、漏极；所述对碳硅层进行热分解的方法为：将所述碳硅层置于氩气气氛中，所述氩气气氛的温度范围为1500℃～2000℃；其中，对所述石墨烯层进行氢化处理包括：对氢气进行等离子体化形成氢等离子体；使用氢等离子体轰击石墨烯层过程中，对氢气进行等离子体化的功率范围是1W～500W；射频频率范围是2MHz～100MHz；氢气的流量范围是10sccm～500sccm。