[发明专利]一种倒T型埋栅结构的二维材料场效应晶体管及其制造方法

摘要

本发明公开了一种倒T型埋栅结构的二维材料场效应晶体管及其制备方法，首先制备倒T型栅极栅帽和栅脚，然后制备栅介质及二维材料转移，并在衬底表面以平面光刻显影技术制备出隔离区图形，在衬底表面以平面光刻显影技术制备出源漏电极图形，制备出源漏电极；最后在衬底表面以电子束光刻显影技术制备出栅脚图形，与栅脚金属对准，以湿法腐蚀技术来将自对准法中连接源漏电极的金属从栅脚图形下断开，实现自对准，从而得到倒T型埋栅结构的二维材料场效应晶体管。本发明的栅脚栅长可以做到几十纳米量级，栅帽的金属可以使栅极的电阻减小，倒T型的结构使得栅极结构稳定，不会出现T型倒掉的情况。

主权项

1.一种倒T型埋栅结构的二维材料场效应晶体管，其特征在于由以下步骤按顺序制备而得：(1)制备倒T型栅极栅帽：在绝缘衬底上以电子束光刻显影技术制备出场效应晶体管的倒T型栅极的栅帽图形，采用干法刻蚀技术在绝缘衬底上刻蚀出栅帽图形的凹槽，再金属化，辅以溶胶剥离技术，将凹槽填满，作为倒T型栅极的栅帽；其中，栅长为500nm‑2um，凹槽深度为200nm‑1um；(2)制备倒T型栅极栅脚：在绝缘衬底表面生长一层介质层，再以电子束光刻显影技术制备出场效应晶体管的倒T型栅极的栅脚图形，采用干法刻蚀技术刻蚀介质层直至下层金属，再金属化，金属厚度略高于介质层厚度，辅以溶胶剥离技术，制备出倒T型栅极的栅脚；(3)栅介质制备及二维材料转移：在栅脚上生长一层高k绝缘材料作为栅介质，采用金属转移工艺转移二维材料到衬底表面；(4)隔离区工艺：在衬底表面以平面光刻显影技术制备出隔离区图形，湿法腐蚀去除其他部分金属，再氧化去除隔离区外的二维材料；(5)源漏电极制备：在衬底表面以平面光刻显影技术制备出源漏电极图形，金属化，辅以溶胶剥离技术，制备出源漏电极；(6)自对准工艺：在衬底表面以电子束光刻显影技术制备出栅脚图形，与栅脚金属对准，以湿法腐蚀技术来将自对准法中连接源漏电极的金属从栅脚图形下断开，实现自对准，从而得到倒T型埋栅结构的二维材料场效应晶体管。