[发明专利]一种硅纳米线隧穿场效应晶体管及其制作方法

摘要

本发明提供一种硅纳米线隧穿场效应晶体管及其制作方法，包括步骤1）提供一SOI衬底，包括底层硅、埋氧层及顶层硅；2）减薄所述顶硅层并于表面形成二氧化硅层；3）采用光刻工艺及湿法腐蚀工艺形成硅纳米线沟道、源区及漏区；4）于所述源区、漏区的周侧及硅纳米线沟道的一侧形成保护层，采用湿法腐蚀工艺对所述硅纳米线沟道的另一侧进行腐蚀，形成具有三角形截面的硅纳米线沟道；5）于所述硅纳米线沟道表面形成氧化层；6）形成源区及漏区；7）制作源电极及漏电极。本发明的硅纳米线基于自上而下方法，采用氮化硅侧壁保护和TMAH各向异性自停止腐蚀实现制作，工艺过程简单，可控性强，与现有半导体工艺完全兼容，成本较低，适用于工业生产。

主权项

一种硅纳米线隧穿场效应晶体管的制作方法，其特征在于，包括步骤：1)提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括底层硅、埋氧层及顶层硅；2)减薄所述顶层硅并于所述顶层硅表面形成二氧化硅层，其中，获得剩余厚度为20～80nm的顶层硅，且厚度为100～200nm的二氧化硅层的结构；3)采用光刻工艺定义出硅纳米线沟道以及连接于该硅纳米线沟道两端的源区、漏区图形，采用湿法腐蚀工艺形成硅纳米线沟道、源区及漏区；4)于所述源区、漏区的周侧及硅纳米线沟道的一侧形成保护层，采用湿法腐蚀工艺去除所述硅纳米线沟道表面另一侧未覆盖所述保护层的区域暴露的二氧化硅层，同时对裸露的埋氧层进行腐蚀形成直至露出所述底层硅的沟槽；采用湿法腐蚀工艺对所述硅纳米线沟道的另一侧进行腐蚀，直至形成具有三角形截面的硅纳米线沟道，其中，包括先使所需形成的硅纳米线顶点处裸露，再腐蚀剩余顶层硅以形成具有三角形截面的纳米线的工艺，所述具有三角形截面硅纳米线沟道的沟道宽度为30～100nm；5)去除所述保护层，采用热氧化工艺于所述硅纳米线沟道表面形成氧化层；6)分别通过离子注入工艺及退火工艺形成源区及漏区；7)于所述源区、漏区表面制作源电极及漏电极，并于所述沟槽内制作栅电极。