無結(jié)晶體管及其制造方法
【專利摘要】一種無結(jié)（junctionless）晶體管及其制造方法，制造方法包括：提供基底，所述基底包括介質(zhì)層、位于所述介質(zhì)層上的第一半導(dǎo)體層；圖形化所述第一半導(dǎo)體層，形成源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及位于所述源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間的鰭；去除位于所述鰭下方的部分介質(zhì)層，使所述鰭懸空于剩余介質(zhì)層上；使所述鰭的表面平滑化，形成納米線；對(duì)所述納米線進(jìn)行溝道離子摻雜，使離子摻雜濃度從納米線表面到納米線中心逐漸遞減；在摻雜后的納米線上形成圍柵結(jié)構(gòu)；對(duì)所述源極區(qū)域、漏極區(qū)域進(jìn)行與納米線溝道離子摻雜同類型的源漏摻雜，以形成源極和漏極。本發(fā)明能優(yōu)化無結(jié)晶體管的性能。
【專利說明】無結(jié)晶體管及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種無結(jié)晶體管及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]為了跟上摩爾定律的腳步，人們不斷地縮小半導(dǎo)體器件(例如:場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的特征尺寸。由于小尺寸下短溝道效應(yīng)和柵極漏電流的問題使晶體管的開關(guān)性能變壞，因此通過縮小傳統(tǒng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的物理尺寸來提高性能已經(jīng)面臨一些困難。
[0003]為了抑制短溝道效應(yīng)，現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展了納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NanowireField-Effect Transistor, NWFET)技術(shù)。
[0004]NWFET具有一維納米線溝道，由于量子限制效應(yīng)，溝道內(nèi)載流子原理表面分布，因此載流子傳輸受表面散射和溝道橫向電場(chǎng)影響較小，從而可以獲得較高的電子遷移率。
[0005]此外，由于NWFET具有較小尺寸的溝道并且通常采用圍柵結(jié)構(gòu)，柵極可以從多個(gè)方向?qū)λ鰷系肋M(jìn)行調(diào)制，從而可增強(qiáng)柵極的調(diào)制能力，改善閾值特性。
[0006]由此可見，NWFET可以抑制短溝道效應(yīng)，使場(chǎng)效應(yīng)晶體管尺寸可以進(jìn)一步減?。籒WFET的所述圍柵結(jié)構(gòu)改善了柵極調(diào)控能力，從而緩解了減薄柵介質(zhì)厚度的需求，進(jìn)而可以減小柵極的漏電流。
[0007]然而，現(xiàn)有的NWFET存在驅(qū)動(dòng)電流較小的問題，如何能在抑制短溝道效應(yīng)的同時(shí)保證晶體管具有較大的驅(qū)動(dòng)電流是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明解決的問題是提供一種無結(jié)晶體管及其制造方法，在抑制短溝道效應(yīng)的同時(shí)提高驅(qū)動(dòng)電流，從而優(yōu)化無結(jié)晶體管的性能。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種無結(jié)晶體管的制造方法，包括:提供基底，所述基底包括介質(zhì)層、位于所述介質(zhì)層上的第一半導(dǎo)體層；
[0010]圖形化所述第一半導(dǎo)體層，形成源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及位于所述源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間的鰭；
[0011]去除位于所述鰭下方的部分介質(zhì)層材料，使所述鰭懸空于剩余介質(zhì)層上；
[0012]使所述鰭的表面平滑化，形成納米線；
[0013]對(duì)所述納米線進(jìn)行離子摻雜，使離子摻雜濃度從納米線表面到納米線中心逐漸遞減；
[0014]在摻雜后的納米線上形成圍柵結(jié)構(gòu)；
[0015]對(duì)所述源極區(qū)域、漏極區(qū)域進(jìn)行與所述離子摻雜同類型的源漏摻雜，以形成源極和漏極。
[0016]可選地，對(duì)所述納米線進(jìn)行離子摻雜的步驟包括:在所述納米線的表面覆蓋摻雜材料；所述摻雜材料中的離子在所述納米線中自表面向中心擴(kuò)散，在納米線中形成摻雜離子濃度梯度；去除所述摻雜材料。
[0017]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種無結(jié)晶體管，包括:
[0018]基底，所述基底包括介質(zhì)層、位于所述介質(zhì)層上的第一半導(dǎo)體層；
[0019]所述第一半導(dǎo)體層和部分介質(zhì)層中形成有凹槽，位于所述凹槽兩側(cè)的所述第一半導(dǎo)體層為源極和漏極；
[0020]位于所述源極和漏極之間與所述源極和漏極相接觸的納米線，用作晶體管的溝道;
[0021]納米線溝道中摻雜有與所述源極和漏極同類型的摻雜離子，并且離子摻雜濃度從納米線表面到納米線中心逐漸遞減；
[0022]填充于所述凹槽且覆蓋所述納米線的圍柵結(jié)構(gòu)。
[0023]可選地，所述無結(jié)晶體管為P型無結(jié)晶體管，源極的勢(shì)能高于漏極的勢(shì)能。
[0024]可選地，所述無結(jié)晶體管為N型無結(jié)晶體管，源極的勢(shì)能低于漏極的勢(shì)能。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]形成具有摻雜離子的納米線，且摻雜離子濃度從納米線表面到中心逐漸遞減，所述納米線結(jié)構(gòu)可以抑制短溝道效應(yīng)，同時(shí)納米線表面的離子摻雜濃度較大可以使無結(jié)晶體管具有較大的驅(qū)動(dòng)電流，從而提高了無結(jié)晶體管的性能。
[0027]此外，在所述納米線的表面覆蓋摻雜材料；通過擴(kuò)散方式在納米線中形成摻雜離子濃度梯度，方法比較簡單且容易控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1至圖8是本發(fā)明無結(jié)晶體管制造方法一實(shí)施例的示意圖；
[0029]圖9是圖8沿AA’剖線的示意圖；
[0030]圖10是圖8沿BB’剖線的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]現(xiàn)有技術(shù)的納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管雖然抑制了短溝道效應(yīng)，但是驅(qū)動(dòng)電流較小，性能不夠優(yōu)良。
[0032]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0033]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種無結(jié)晶體管及其制造方法，形成具有摻雜離子的納米線用作無結(jié)晶體管的溝道區(qū)，所述納米線中溝道摻雜離子的濃度從納米線表面到中心逐漸遞減。納米線結(jié)構(gòu)可以抑制短溝道效應(yīng)，而納米線表面的離子摻雜濃度較大可以使無結(jié)晶體管具有較大的驅(qū)動(dòng)電流，從而優(yōu)化了無結(jié)晶體管的性能。
[0034]參考圖1至圖8，示出了本發(fā)明無結(jié)晶體管的制造方法一實(shí)施例的示意圖。所述無結(jié)晶體管的制造方法大致包括以下步驟:
[0035]如圖1所示，提供基底。本實(shí)施例中，所述基底包括襯底100、位于所述襯底100上的介質(zhì)層101、位于所述介質(zhì)層101上的第一半導(dǎo)體層102。
[0036]具體地，所述襯底100的材料可以是硅、鍺、硅鍺或其他II1- V族材料。所述介質(zhì)層101的材料可以是為氧化硅。所述第一半導(dǎo)體層102的材料為表面為(100)晶面的硅。
[0037]如圖2所示，圖形化所述第一半導(dǎo)體層102，形成源極區(qū)域1031、漏極區(qū)域1032、位于所述源極區(qū)域1031、漏極區(qū)域1032之間的鰭1033。
[0038]具體地，所述第一半導(dǎo)體層102形成一“工”字型結(jié)構(gòu)，其中平行兩部分作為源極區(qū)域1031、漏極區(qū)域1032，平行兩部分之間的部分為鰭1033。
[0039]本實(shí)施例中，所述鰭1033為橫截面為正方形的長方體結(jié)構(gòu)。所述鰭1033包括兩個(gè)(100)晶面的表面和兩個(gè)(110)晶面的表面。
[0040]可選地，圖形化所述第一半導(dǎo)體層102的步驟還包括，在所述第一半導(dǎo)體層102中形成位于無結(jié)晶體管之間的溝槽(圖未示)。
[0041]如圖3所示，圖形化所述介質(zhì)層101，在所述鰭1033的下方形成通道106，從而使所述鰭1033懸空于剩余介質(zhì)層101上,使所述鰭1033與剩余介質(zhì)層101不相接觸。
[0042]具體地，所述介質(zhì)層101的材料為二氧化硅，可以通過稀釋的氫氟酸(Dilute HF，DHF)去除部分介質(zhì)層101,或者可以通過緩沖氧化層刻蝕(Buffered Oxide Etchant, BOE)的方式去除部分介質(zhì)層101。
[0043]結(jié)合參考圖4，在所述鰭1033的表面上形成第二半導(dǎo)體層1034，所述鰭1033和所述第二半導(dǎo)體層1034構(gòu)成橫截面為八邊形的柱形結(jié)構(gòu)103。
[0044]具體地，所述第二半導(dǎo)體層1034的材料可以是硅、鍺、硅鍺或其他II1- V族材料?？梢圆捎眠x擇性外延生長的方式，在所述鰭1033的表面形成所述第二半導(dǎo)體層1034。
[0045]本實(shí)施例中，所述八邊形的柱形結(jié)構(gòu)103包括兩個(gè)(100)晶面的表面、兩個(gè)(110)晶面的表面和四個(gè)(111)晶面的表面。
[0046]如圖5所示，對(duì)所述柱形結(jié)構(gòu)103進(jìn)行退火，以形成納米線1035。
[0047]通過退火工藝可以提高柱形結(jié)構(gòu)103表面的光滑度，從而形成的納米線1035具有接近圓弧面的表面，進(jìn)而完成圓化處理。
[0048]具體地，所述退火步驟包括:在氦氣、氫氣或氘氣的氣體環(huán)境中，溫度超過900°C的條件下進(jìn)行退火，對(duì)具有八邊形橫截面的柱形結(jié)構(gòu)103的表面進(jìn)行圓化處理，以形成圓柱形的納米線1035，圓柱形的納米線1035具有圓形的橫截面。所述圓柱形的納米線1035用作溝道時(shí)一方面可以減小漏電流，另一方面還可以提高電子遷移率。
[0049]所述八邊形的柱形結(jié)構(gòu)103相對(duì)于橫截面為正方形的鰭1033更接近圓弧的形狀，因而所述退火時(shí)間較短，從而簡化了制程。
[0050]需要說明的是，在退火步驟之后還可以對(duì)所述納米線1035進(jìn)行至少一次氧化和濕法刻蝕的步驟，以進(jìn)一步獲得橫截面接近理想圓形或橢圓的納米線1035。
[0051]氧化和濕法刻蝕可以獲得圓形橫截面的原因是，在氧化過程中，所述八邊形的頂角與氧氣的接觸角大于八邊形的邊與氧氣的接觸角，因而頂角位置處暴露于氧氣中的面積較大，那么頂角被氧化的厚度較大，而在濕法刻蝕過程中被氧化的部分會(huì)被去除，因而，頂角位置在刻蝕時(shí)被去除的較多，從而使原來的八邊形的頂角位置處逐漸圓化，進(jìn)而使納米線1035橫截面更加接近圓形或橢圓形。
[0052]具體地，所述第二半導(dǎo)體層1034的材料為硅，熱氧化后形成氧化硅。之后，采用稀釋的氫氟酸進(jìn)行濕法刻蝕，稀釋的氫氟酸對(duì)所述氧化硅的去除速率遠(yuǎn)大于對(duì)硅材料的去除速率，從而使納米線1035的橫截面趨近圓形。
[0053]如圖6所示，對(duì)所述納米線1035進(jìn)行溝道離子摻雜，使離子摻雜濃度從納米線1035表面到納米線1035中心逐漸遞減。
[0054]本實(shí)施例中，在所述納米線1035的表面覆蓋摻雜材料104。使所述摻雜材料104中的離子在所述納米線1035中自表面至中心擴(kuò)散，從而在納米線1035中形成從表面至中心逐漸減小的濃度梯度。通過擴(kuò)散方式在納米線1035中形成摻雜離子濃度梯度，方法比較簡單且容易控制。
[0055]具體地，若所述無結(jié)晶體管為P型無結(jié)晶體管，則所述摻雜材料104為硼硅玻璃；若所述無結(jié)晶體管為N型無結(jié)晶體管，所述摻雜材料為磷硅玻璃，但是本發(fā)明對(duì)摻雜材料104不作限制。
[0056]可以通過化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積或原子層沉積的方法形成所述摻雜材料
104。
[0057]如圖7所示，去除所述摻雜材料104，形成摻雜后納米線1035。
[0058]具體地，可以采用對(duì)摻雜材料104選擇性較好的濕法腐蝕溶液去除所述摻雜材料。所述去除工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。
[0059]結(jié)合參考圖8至圖10，在摻雜后納米線1035上形成圍柵結(jié)構(gòu)105。所述摻雜后納米線1035為無結(jié)晶體管的溝道區(qū)。所述摻雜后納米線1035可以抑制短溝道效應(yīng)，此外，所述摻雜后納米線1035表面的摻雜離子濃度較高，可以增大無結(jié)晶體管的驅(qū)動(dòng)電流。
[0060]為了保證無結(jié)晶體管有足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，可選的，摻雜后納米線1035表面的離子摻雜濃度大于或等于2 X 119原子每立方厘米。
[0061]形成圍柵結(jié)構(gòu)105的步驟包括:在摻雜后納米線1035表面形成高K介質(zhì)層1051。所述高K介質(zhì)層1051包覆摻雜后納米線1035的表面。本實(shí)施例中，所述高K介質(zhì)層1051為氧化鉿、氧化鋯等材料，可以通過化學(xué)氣相沉積或原子層沉積的方式形成所述高K介質(zhì)層 1051。
[0062]需要說明的是，在形成高K介質(zhì)層1051的過程中，還包括在所述源極區(qū)域1031和漏極區(qū)域1032朝向所述通道106的方向形成絕緣層，用于絕緣源極區(qū)域1031和后續(xù)形成的柵極，還用于絕緣漏極區(qū)域1032和后續(xù)形成的柵極。
[0063]在源極區(qū)域1031、漏極區(qū)域1032以及剩余介質(zhì)層101圍成的區(qū)域中填充金屬材料，使所述金屬材料與所述第一半導(dǎo)體層101表面齊平，以形成金屬柵極1052。
[0064]具體地，所述金屬材料可以是氮化鈦等材料，可以通過物理氣象沉積、原子層沉積或者氣相外延生長的方式形成所述金屬材料。
[0065]在填充金屬材料之后，還包括對(duì)所述金屬材料進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，使金屬柵極1052與所述第一半導(dǎo)體層101表面齊平。
[0066]繼續(xù)參考圖8，對(duì)所述源極區(qū)域1031和漏極區(qū)域1032進(jìn)行與納米線溝道離子摻雜同類型的摻雜，以形成源極和漏極，進(jìn)而形成無結(jié)(junct1nless)晶體管。
[0067]本實(shí)施例形成的無結(jié)晶體管為P型無結(jié)晶體管，源漏摻雜保證源極的勢(shì)能高于漏極的勢(shì)能。
[0068]若所述無結(jié)晶體管為N型無結(jié)晶體管，源漏摻雜源極的勢(shì)能低于漏極的勢(shì)能。
[0069]無結(jié)晶體管，可以更好地控制摻雜濃度，并且有利于減小無結(jié)晶體管的尺寸。
[0070]可選地，所述無結(jié)晶體管的制造方法還包括在源極和漏極上形成金屬硅化物層，以及在所述金屬硅化物層上形成連接插塞的步驟，與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。
[0071]需要說明的是，在形成金屬硅化物層的步驟之后，形成連接插塞的步驟之前，所述制造方還可以包括形成層間介質(zhì)層的步驟，所述層間介質(zhì)層可以填充位于無結(jié)晶體管之間的、形成于所述第一半導(dǎo)體層之間的溝槽(圖未示)，以形成隔離結(jié)構(gòu)。
[0072]還需要說明的是，在上述實(shí)施例中，是通過在納米管上形成摻雜材料，通過摻雜材料中離子擴(kuò)散的方式在納米管中形成濃度梯度的，但是本發(fā)明對(duì)此不作限制，在其他實(shí)施例中，還可以通過諸如多次離子注入等的方式在所述納米管中形成自外至內(nèi)依次減小的摻雜尚子濃度梯度。
[0073]還需要說明的是，在上述實(shí)施例中，圍柵結(jié)構(gòu)包括高K介質(zhì)層和金屬柵極，但是本發(fā)明對(duì)圍柵結(jié)構(gòu)的材料不作限制，在其他實(shí)施例中，所述圍柵結(jié)構(gòu)還可以包括柵極介質(zhì)層和多晶娃棚極。
[0074]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種無結(jié)晶體管，請(qǐng)繼續(xù)參考圖8至圖10，分別示出了本發(fā)明無結(jié)晶體管一實(shí)施例的示意圖、沿圖8中AA’剖線的示意圖、沿圖8中BB’剖線的示意圖。所述無結(jié)晶體管包括:
[0075]基底，本實(shí)施例中所述基底包括襯底100、位于所述襯底100上的介質(zhì)層101、位于所述介質(zhì)層101上的第一半導(dǎo)體層102。所述第一半導(dǎo)體層102和部分介質(zhì)101層中形成有凹槽，位于所述凹槽兩側(cè)的所述第一半導(dǎo)體層102為源極和漏極。
[0076]具體地，所述襯底100的材料可以是硅、鍺、硅鍺或其他II1- V族材料。所述介質(zhì)層101的材料為氧化娃。所述第一半導(dǎo)體層102的材料為表面為(100)晶面的娃。
[0077]本實(shí)施例為N型無結(jié)晶體管，源極的勢(shì)能高于漏極的勢(shì)能。
[0078]若所述無結(jié)晶體管為P型無結(jié)晶體管，則源極的勢(shì)能低于漏極的勢(shì)能。
[0079]無結(jié)晶體管便于更好地控制源漏的摻雜濃度，并且有利于減小無結(jié)晶體管的尺寸，從而提高半導(dǎo)體器件的集成度。
[0080]所述無結(jié)晶體管還包括位于所述源極和漏極之間與所述源極和漏極相接觸的納米線1035，所述納米線1035用作晶體管的溝道。所述納米線1035溝道中摻雜有與所述源極和漏極同類型的摻雜離子，并且離子摻雜濃度從納米線1035表面到納米線中心1035逐漸遞減。
[0081]所述納米線1035可以抑制短溝道效應(yīng)，此外，所述納米線1035表面的摻雜離子濃度較高，可以增大無結(jié)晶體管的驅(qū)動(dòng)電流。
[0082]可選地，本實(shí)施例中所述納米線1035的橫截面為圓形或橢圓形(如圖9所示)。
[0083]需要說明的是，為了保證無結(jié)晶體管有足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，可選的，摻雜后納米線1035表面的離子摻雜濃度大于或等于2 X 119原子每立方厘米。
[0084]所述無結(jié)晶體管還包括:填充于所述凹槽且覆蓋所述納米線1035的圍柵結(jié)構(gòu)
105。
[0085]本實(shí)施例中，所述圍柵結(jié)構(gòu)105包括形成于所述納米線1035表面的高K介質(zhì)層1051，以及位于所述凹槽中、覆蓋所述高K介質(zhì)層1051的金屬柵極1052。
[0086]所述高K介質(zhì)層1051的材料可以是氧化鉿、氧化鋯等，所述金屬柵極1052的材料可以是氮化鈦等。
[0087]如圖10所示，所述無結(jié)晶體管還包括:位于金屬柵極1052與源極之間的第一絕緣層1071、位于所述金屬柵極1052與漏極之間的第二絕緣層1072。所述第一絕緣層1071和所述第二絕緣層1072的材料可以是氧化硅。也可以是與所述高K介質(zhì)層1051的材料相同，可以與所述高K介質(zhì)層1051采用相同的工藝同步形成。
[0088]需要說明的是，所述第一半導(dǎo)體層102中還形成有隔離結(jié)構(gòu)(圖未示)，所述隔離結(jié)構(gòu)位于無結(jié)晶體管之間，用于實(shí)現(xiàn)無結(jié)晶體管之間的隔離。
[0089]本發(fā)明提供的所述無結(jié)晶體管可以通過本發(fā)明提供的無結(jié)晶體管的制造方法形成。也可以采用其他的制造方法形成，本發(fā)明對(duì)此不作限制。
[0090]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，包括: 提供基底，所述基底包括介質(zhì)層、位于所述介質(zhì)層上的第一半導(dǎo)體層； 圖形化所述第一半導(dǎo)體層，形成源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及位于所述源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間的鰭； 去除位于所述鰭下方的部分介質(zhì)層，使所述鰭懸空于剩余介質(zhì)層上； 使所述鰭的表面平滑化，形成納米線； 對(duì)所述納米線進(jìn)行溝道離子摻雜，使離子摻雜濃度從納米線表面到納米線中心逐漸遞減； 在摻雜后的納米線上形成圍柵結(jié)構(gòu)； 對(duì)所述源極區(qū)域、漏極區(qū)域進(jìn)行與納米線溝道離子摻雜同類型的源漏摻雜，以形成源極和漏極。
2.如權(quán)利要求1所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，對(duì)所述納米線進(jìn) 行溝道離子摻雜的步驟包括: 在所述納米線的表面覆蓋摻雜材料； 所述摻雜材料中的離子在所述納米線自表面向中心擴(kuò)散，在納米線中形成摻雜離子濃度梯度； 去除所述摻雜材料。
3.如權(quán)利要求2所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，所述無結(jié)晶體管為P型無結(jié)晶體管，所述摻雜材料為硼娃玻璃。
4.如權(quán)利要求2所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，所述無結(jié)晶體管為N型無結(jié)晶體管，所述摻雜材料為磷娃玻璃。
5.如權(quán)利要求3或4所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，在所述納米線的表面覆蓋摻雜材料的步驟包括:通過化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積或原子層沉積的方法形成所述摻雜材料。
6.如權(quán)利要求3或4所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，去除所述摻雜材料的步驟包括:通過濕法腐蝕去除所述摻雜材料。
7.如權(quán)利要求1所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，所述鰭為長方體結(jié)構(gòu)，使所述鰭的表面平滑化，形成納米線的步驟包括: 在所述鰭的表面上形成第二半導(dǎo)體層，所述鰭和所述第二半導(dǎo)體層構(gòu)成橫截面為八邊形的柱形結(jié)構(gòu)； 對(duì)所述柱形結(jié)構(gòu)進(jìn)行氧化，對(duì)氧化后的部分進(jìn)行化學(xué)清洗，以形成納米線。
8.如權(quán)利要求7所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層的材料是表面為(100)的娃,所述長方體結(jié)構(gòu)的鰭具有(100)和(110)晶面的表面。
9.如權(quán)利要求8所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，通過外延生長的方式在所述鰭的表面形成所述第二半導(dǎo)體層，所述第二半導(dǎo)體層的材料為硅、硅鍺，所述八邊形的柱形結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)(100)晶面的表面、兩個(gè)(110)晶面的表面和四個(gè)(111)晶面的表面。
10.如權(quán)利要求1所述無結(jié)晶體管的制造方法，其特征在于，形成圍柵結(jié)構(gòu)的步驟包括: 在摻雜后的納米線表面形成高K介質(zhì)層； 在源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及剩余介質(zhì)層圍成的區(qū)域中填充金屬材料，使所述金屬材料與所述第一半導(dǎo)體層表面齊平，以形成金屬柵極。
11.一種無結(jié)晶體管，其特征在于，包括: 基底，所述基底包括介質(zhì)層、位于所述介質(zhì)層上的第一半導(dǎo)體層； 所述第一半導(dǎo)體層和部分介質(zhì)層中形成有凹槽，位于所述凹槽兩側(cè)的所述第一半導(dǎo)體層包括源極和漏極； 位于所述源極和漏極之間與所述源極和漏極相接觸的納米線，用做晶體管的溝道；所述溝道中摻雜有與所述源極和漏極同類型的摻雜離子，并且離子摻雜濃度從納米線表面到納米線中心逐漸遞減； 填充于所述凹槽且覆蓋所述納米線的圍柵結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層的材料是表面為(100)的硅。
13.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述圍柵結(jié)構(gòu)包括形成于所述納米線表面的高K介質(zhì)層，以及位于所述凹槽中的金屬柵極。
14.如權(quán)利要求13所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述無結(jié)晶體管還包括:位于金屬柵極與源極之間的第一絕緣層、位于所述金屬柵極與漏極之間的第二絕緣層。
15.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述納米線表面區(qū)域的離子摻雜濃度大于或等于2X 1019原子每立方厘米。
16.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述無結(jié)晶體管為P型無結(jié)晶體管，源極的勢(shì)能高于漏極的勢(shì)能。
17.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述無結(jié)晶體管為N型無結(jié)晶體管，源極的勢(shì)能低于漏極的勢(shì)能。
18.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述納米線的橫截面為圓形或橢圓形。
19.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層中還形成有隔離結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求11所述無結(jié)晶體管，其特征在于，所述無結(jié)晶體管通過如權(quán)利要求1?10任一權(quán)利要求所述無結(jié)晶體管的制造方法形成。
【文檔編號(hào)】H01L29/10GK104299905SQ201310299418
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】肖德元 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司