一种碳纳米晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纳米晶体管，包括基底，基底上设置有碳纳米管层，碳纳米管层上设置有第一介质层，第一介质层的两端分别开设有第一窗口，第一窗口内设置有金属接触层，第一介质层上设置有栅极层，栅极层的两侧设置有第二介质层，金属接触层、栅极层以及第二介质层上设置有第三介质层，第三介质层位于金属接触层的位置分别设置有源极接头和漏极接头，第三介质层位于栅极层的位置设置有栅极接头。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，提高了碳纳米晶体管的性能。管的性能。管的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米晶体管及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体原件
，尤其是一种碳纳米晶体管及其制造方法。

技术介绍

[0002]碳纳米管是一种具有高点流承载能力、高迁移率等优越特性的新材料，被广泛应用于半导体器件的制造中，碳纳米晶体管就是近些年出现的一种高性能半导体器件。由于晶体管的制造工艺复杂，如何充分发挥碳纳米管的优势而提高晶体管的性能，成为了本领域的研究热点之一。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种碳纳米晶体管及其制造方法，能够解决现有技术的不足，提高了碳纳米晶体管的性能。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。
[0005]一种碳纳米晶体管，包括基底，基底上设置有碳纳米管层，碳纳米管层上设置有第一介质层，第一介质层的两端分别开设有第一窗口，第一窗口内设置有金属接触层，第一介质层上设置有栅极层，栅极层的两侧设置有第二介质层，金属接触层、栅极层以及第二介质层上设置有第三介质层，第三介质层位于金属接触层的位置分别设置有源极接头和漏极接头，第三介质层位于栅极层的位置设置有栅极接头。
[0006]作为优选，所述所述第一介质层的材质为氮化硅，第二介质层的材质为硅酸锆或二氧化锆，第三介质层的材质为二氧化钛。
[0007]作为优选，所述所述金属接触层的材质为钯或钪，栅极层的材质为银。
[0008]作为优选，所述第一窗口的宽度为100nm，栅极层的宽度为80nm，第一窗口的高度低于栅极层下方第一介质层的高度，第一窗口与栅极层的高度差为150nm。
[0009]一种上述的碳纳米晶体管的制作方法，包括以下步骤：
[0010]A、使用酸性清洗液清洗基底；
[0011]B、在基底上制备碳纳米管层；
[0012]C、在碳纳米管层上制备第一介质层；
[0013]D、在第一介质层的两端分别开设第一窗口，并在第一窗口内制备金属接触层，在两个第一窗口之间的第一介质层上制备栅极层；
[0014]E、在第一介质层上制备第二介质层，然后将第一窗口和栅极层上的第二介质层去除，保留栅极层两侧的第二介质层；
[0015]F、在金属接触层、栅极层以及第二介质层上制备第三介质层；
[0016]G、在第三介质层上设置源极接头、漏极接头和栅极接头。
[0017]作为优选，采用提拉沉积工艺制备碳纳米管层。
[0018]作为优选，采用气相沉积工艺制备第一介质层、第二介质层和第三介质层。
[0019]作为优选，采用离子束刻蚀工艺去除第二介质层。
[0020]作为优选，采用磁控溅射工艺制备金属接触层和栅极层
[0021]采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本专利技术可以减小源极和漏极之间的电阻，同时提高了对于碳纳米管层的保护，从而充分发挥出碳纳米管层高迁移率的优势，降低晶体管的整体功耗。同时通过优化晶体管结构，可以与现有薄膜晶体管生产工艺设备完全兼容。
附图说明
[0022]图1是本专利技术一个具体实施方式的结构图。
[0023]图中：1、基底；2、碳纳米管层；3、第一介质层；4、第一窗口；5、金属接触层；6、栅极层；7、第二介质层；8、第三介质层；9、源极接头；10、漏极接头；11、栅极接头。
具体实施方式
[0024]参照图1，本专利技术一个具体实施方式包括基底1，基底1上设置有碳纳米管层2，碳纳米管层2上设置有第一介质层3，第一介质层3的两端分别开设有第一窗口4，第一窗口4内设置有金属接触层5，第一介质层3上设置有栅极层6，栅极层6的两侧设置有第二介质层7，金属接触层5、栅极层6以及第二介质层7上设置有第三介质层8，第三介质层8位于金属接触层5的位置分别设置有源极接头9和漏极接头10，第三介质层8位于栅极层6的位置设置有栅极接头11。第一介质层3的材质为氮化硅，第二介质层7的材质为硅酸锆或二氧化锆，第三介质层8的材质为二氧化钛。金属接触层5的材质为钯或钪，栅极层6的材质为银。第一窗口4的宽度为100nm，栅极层6的宽度为80nm，第一窗口4的高度低于栅极层6下方第一介质层3的高度，第一窗口4与栅极层6的高度差为150nm。
[0025]一种上述碳纳米晶体管的制作方法，包括以下步骤：
[0026]A、使用酸性清洗液清洗基底1；
[0027]B、在基底1上制备碳纳米管层2；
[0028]C、在碳纳米管层2上制备第一介质层3；
[0029]D、在第一介质层3的两端分别开设第一窗口4，并在第一窗口4内制备金属接触层5，在两个第一窗口4之间的第一介质层3上制备栅极层6；
[0030]E、在第一介质层3上制备第二介质层7，然后将第一窗口4和栅极层6上的第二介质层7去除，保留栅极层6两侧的第二介质层7；
[0031]F、在金属接触层5、栅极层6以及第二介质层7上制备第三介质层8；
[0032]G、在第三介质层8上设置源极接头9、漏极接头10和栅极接头11。
[0033]其中，采用提拉沉积工艺制备碳纳米管层2，采用气相沉积工艺制备第一介质层3、第二介质层7和第三介质层8，采用离子束刻蚀工艺去除第二介质层7，采用磁控溅射工艺制备金属接触层5和栅极层6。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术
人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米晶体管，其特征在于：包括基底(1)，基底(1)上设置有碳纳米管层(2)，碳纳米管层(2)上设置有第一介质层(3)，第一介质层(3)的两端分别开设有第一窗口(4)，第一窗口(4)内设置有金属接触层(5)，第一介质层(3)上设置有栅极层(6)，栅极层(6)的两侧设置有第二介质层(7)，金属接触层(5)、栅极层(6)以及第二介质层(7)上设置有第三介质层(8)，第三介质层(8)位于金属接触层(5)的位置分别设置有源极接头(9)和漏极接头(10)，第三介质层(8)位于栅极层(6)的位置设置有栅极接头(11)。2.根据权利要求1所述的碳纳米晶体管，其特征在于：所述第一介质层(3)的材质为氮化硅，第二介质层(7)的材质为硅酸锆或二氧化锆，第三介质层(8)的材质为二氧化钛。3.根据权利要求2所述的碳纳米晶体管，其特征在于：所述金属接触层(5)的材质为钯或钪，栅极层(6)的材质为银。4.根据权利要求3所述的碳纳米晶体管，其特征在于：所述第一窗口(4)的宽度为100nm，栅极层(6)的宽度为80nm，第一窗口(4)的高度低于栅极层(6)下方第一介质层(3)的高度，第一窗口(4)与栅极层(6)的高度差为150nm。5.一种权利要求1
‑
4任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：常超，
申请(专利权)人：常超，
类型：发明
国别省市：