晶体管及制作方法与流程

技术特征：
1.一种晶体管，其特征在于，包括：基底和设置在所述基底上方的低维材料层；多个侧墙，所述侧墙设置在所述低维材料层远离所述基底的一侧，且多个所述侧墙间隔设置；源极和漏极，所述源极和所述漏极设置在所述低维材料层远离所述基底的一侧；栅极结构，所述栅极结构设置在所述低维材料层远离所述基底的一侧，所述栅极结构位于所述源极和所述漏极之间，所述栅极结构、所述源极和所述漏极均被所述侧墙间隔开，且所述栅极结构、所述源极和所述漏极均与所述侧墙相接触。2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述侧墙的一部分位于所述低维材料层和所述基底之间，所述侧墙的另一部分位于所述低维材料层远离所述基底的一侧，所述栅极结构包括栅介质层和栅金属层，所述栅介质层包括位于所述低维材料层和所述基底之间的第一部，和位于所述低维材料层远离所述基底一侧的第二部，所述栅金属层的一部分位于所述第一部和所述基底之间，所述栅金属层的另一部分位于所述第二部远离所述基底的一侧，所述源极的一部分位于所述低维材料层和所述基底之间，所述源极的另一部分位于所述低维材料层远离所述基底的一侧，所述漏极的一部分位于所述低维材料层和所述基底之间，所述漏极的另一部分位于所述低维材料层远离所述基底的一侧。3.根据权利要求1或2所述的晶体管，其特征在于，所述低维材料层包括多个亚层，相邻两个所述亚层之间被部分所述侧墙、部分所述源极、部分所述漏极和部分所述栅极结构填充。4.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，构成所述低维材料层的材料包括碳纳米管、纳米线、二维材料的至少之一；任选的，所述侧墙中具有固定电荷或者偶极子；任选的，所述晶体管进一步包括栅极互连金属层，所述栅极互连金属层设置在所述栅极结构远离所述基底的一侧，并位于所述侧墙之间；任选的，所述基底中设置有源极互连金属层和漏极互连金属层，所述源极互连金属层与所述源极相连，所述漏极互连金属层与所述漏极相连。5.一种制作晶体管的方法，其特征在于，包括：在基底上方形成低维材料层，并在所述低维材料层远离所述基底的一侧形成多个侧墙，多个所述侧墙间隔设置；在所述低维材料层远离所述基底的一侧形成源极和漏极；在所述低维材料层远离所述基底的一侧形成栅极结构，所述栅极结构位于所述源极和所述漏极之间，所述栅极结构、所述源极和所述漏极均被所述侧墙间隔开，且所述栅极结构、所述源极和所述漏极均与所述侧墙相接触，以获得所述晶体管。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成所述侧墙包括：在所述低维材料层远离所述基底的一侧依次沉积保护材料层和绝缘材料层；对所述绝缘材料层和所述保护材料层依次进行图案化处理，形成多个间隔设置的第一凹槽，暴露出部分所述低维材料层；
在所述第一凹槽中和所述绝缘材料层远离所述基底的一侧生长侧墙材料层；对所述侧墙材料层进行图案化处理，形成所述侧墙；任选的，生长所述侧墙材料层的方式包括原子层沉积、化学气相沉积和物理气相沉积的至少之一；任选的，对所述侧墙材料层进行图案化处理包括反应离子刻蚀和化学机械抛光的至少之一。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述绝缘材料层包括多个层叠设置的绝缘亚层，所述绝缘材料层的厚度为100-3000nm；任选的，所述绝缘材料层的沉积温度低于400℃；任选的，所述保护材料层的沉积温度低于400℃。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述保护材料层进行图案化处理包括：利用反应溶液或者反应气体对所述保护材料层进行化学蚀刻，并用水进行清洗；任选的，所述反应溶液包括酸性溶液或者碱性溶液；任选的，所述酸性溶液包括盐酸、醋酸、硝酸、磷酸和硫酸的至少之一；任选的，所述碱性溶液包括氢氧化钾、氢氧化钠和四甲基氢氧化铵的至少之一；任选的，所述反应气体包括氯化氢和氟化氢的至少之一；任选的，构成所述保护材料层的材料包括氧化钇、氧化镧、氧化钪、氧化硅、氧化铝的至少之一；任选的，所述保护材料层的厚度为3-50nm。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述低维材料层远离所述基底的一侧形成所述保护材料层之前，进一步包括：在所述基底和所述低维材料层之间形成所述保护材料层。10.根据权利要求6或9所述的方法，其特征在于，形成所述源极和所述漏极包括：对位于相邻两个所述侧墙之间的所述绝缘材料层和所述保护材料层依次进行图案化处理，形成第二凹槽，暴露出部分所述低维材料层，在所述第二凹槽中分别形成所述源极和所述漏极，令所述源极和所述漏极被所述侧墙间隔开。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第二凹槽中分别形成所述源极和所述漏极包括：在第二凹槽中、所述侧墙和所述绝缘材料层远离所述基底的一侧形成金属材料层；在所述金属材料层远离所述基底的一侧形成介质保护材料层；对所述介质保护材料层进行图案化处理，暴露出位于所述侧墙和所述绝缘材料层远离所述基底一侧的所述金属材料层；去除位于所述侧墙和所述绝缘材料层远离所述基底一侧的所述金属材料层，以获得所述源极和所述漏极；任选的，形成所述金属材料层的方式包括物理气相沉积或者原子层沉积；任选的，形成所述介质保护材料层的方式包括原子层沉积、化学气相沉和物理气相沉积的至少之一；任选的，对所述介质保护材料层进行图案化处理包括反应离子刻蚀和化学机械抛光的至少之一。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，形成所述栅极结构包括：对位于所述源极和所述漏极之间的两个所述侧墙之间的所述绝缘材料层和所述保护材料层依次进行图案化处理，形成第三凹槽，暴露出部分所述低维材料层，并在所述第三凹槽中形成所述栅极结构；任选的，在所述第三凹槽中依次形成栅介质层和栅金属层，以形成所述栅极结构，形成所述栅介质层和所述栅金属层的方式包括原子层沉积、化学气相沉积和物理气相沉积的至少之一。13.根据权利要求6或9所述的方法，其特征在于，所述低维材料层包括多个亚层，相邻两个所述亚层之间设置有所述保护材料层。14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在形成所述第一凹槽之后、形成所述第二凹槽之后、形成所述第三凹槽之后，分别通过湿法清洗的方式对所述低维材料层暴露在外的部分进行清洗。15.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述侧墙中具有固定电荷，通过所述侧墙中的固定电荷对所述低维材料层进行静电掺杂，或者，所述侧墙中具有偶极子，通过所述偶极子对所述低维材料层进行静电掺杂；任选的，构成所述低维材料层的材料包括碳纳米管、纳米线、二维材料的至少之一。

技术总结
本发明公开了晶体管及制作方法。所述晶体管包括：基底和设置在所述基底上方的低维材料层；多个侧墙，所述侧墙设置在所述低维材料层远离所述基底的一侧，且多个所述侧墙间隔设置；源极和漏极，所述源极和所述漏极设置在所述低维材料层远离所述基底的一侧；栅极结构，所述栅极结构设置在所述低维材料层远离所述基底的一侧，所述栅极结构位于所述源极和所述漏极之间，所述栅极结构、所述源极和所述漏极均被所述侧墙间隔开，且所述栅极结构、所述源极和所述漏极均与所述侧墙相接触。由此，该晶体管具有综合性能优异、工艺兼容性高、器件均一性好等优点。一性好等优点。一性好等优点。


技术研发人员：许海涛
受保护的技术使用者：北京华碳元芯电子科技有限责任公司
技术研发日：2020.05.11
技术公布日：2021/11/14