[发明专利]具有选择性掺杂间隔的全包围栅极碳纳米管晶体管

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，包括：

在衬底上形成碳纳米管；

移除部分衬底以在所述碳纳米管的一段之下形成凹陷；

向在所述凹陷中除了所述碳纳米管的该段的表面之外的暴露表面施加掺杂的电介质材料以制造所述半导体器件。

2.如权利要求1的方法，其中所述碳纳米管的该段位于形成在所述碳纳米管上的第一接触与第二接触之间的间隙中。

3.如权利要求2的方法，进一步包括形成对准的第一接触和第二接触以提供所述半导体器件的自对准栅极结构。

4.如权利要求1的方法，其中施加掺杂的电介质材料进一步包括向所述凹陷中暴露的表面施加具有固定电荷密度的间隔材料。

5.如权利要求4的方法，在所述凹陷中的衬底部分形成碳纳米管桥，进一步包括用未掺杂的高k电介质材料涂敷所述碳纳米管桥。

6.如权利要求5的方法，其中所述高k电介质材料提供从掺杂的间隔材料到碳纳米管桥的电荷的化学转移。

7.如权利要求1的方法，其中所述掺杂的电介质材料包括二氧化铪。

8.如权利要求1的方法，其中所述掺杂的电介质材料使所述半导体器件操作为n型半导体。

9.如权利要求1的方法，其中移除所述衬底进一步包括各向异性蚀刻所述衬底。

10.一种制造晶体管的方法，包括：

在衬底上形成碳纳米管；

在所述衬底上形成一个或多个接触以在所述一个或多个接触之间定义间隙；

移除在所述间隙中的衬底部分以形成凹陷；

向在所述间隙中除了所述碳纳米管的表面之外的暴露表面施加掺杂的电介质材料以制造所述晶体管。

11.如权利要求10的方法，其中移除在所述间隙中的衬底以在所述间隙中形成碳纳米管桥。

12.如权利要求11的方法，其中施加掺杂的电介质材料进一步包括向在所述间隙中的暴露表面施加具有固定电荷密度的间隔材料。

13.如权利要求12的方法，进一步包括用未掺杂的高k电介质材料涂敷所述碳纳米管桥。

14.如权利要求13的方法，其中所述高k电介质材料提供从掺杂的间隔材料到碳纳米管桥的电荷的化学转移。

15.如权利要求10的方法，其中所述掺杂的电介质材料包括二氧化铪。

16.如权利要求10的方法，进一步包括形成一个或多个接触以提供所述晶体管的自对准栅极结构。

17.一种制造自对准碳纳米管晶体管的方法，包括：

在衬底上形成碳纳米管；

在所述衬底上形成位于所述碳纳米管上方的源极接触；

在所述衬底上形成位于所述碳纳米管上方的漏极接触，其中所述漏极接触与所述源极接触通过间隙隔开；

移除在所述间隙中的衬底部分以形成凹陷，所述凹陷位于所述源极接触与所述漏极接触之间；

向在所述间隙中除了所述凹陷处的所述碳纳米管的表面之外的暴露表面施加掺杂的电介质材料以制造所述自对准的碳纳米管晶体管。

18.如权利要求17的方法，其中施加掺杂的电介质材料进一步包括向在所述间隙中除碳纳米管表面之外的暴露表面施加具有固定电荷密度的间隔材料。

19.如权利要求18的方法，进一步包括蚀刻所述间隔材料的部分并且向所述间隔区域中暴露的碳纳米管施加化学电荷转移掺杂剂。

20.如权利要求17的方法，进一步包括用未掺杂的高k电介质材料涂敷位于所述间隙中的所述碳纳米管。

21.一种半导体器件，包括：

位于衬底上的碳纳米管；

在所述衬底的部分中形成的凹陷，所述凹陷位于一段碳纳米管之下；

在所述凹陷中除了该段碳纳米管的表面之外的暴露表面上的掺杂的电介质材料。

22.如权利要求21的半导体器件，其中所述该段碳纳米管位于形成在所述碳纳米管之上的第一接触以及第二接触之间的间隙中。

23.如权利要求22的半导体器件，其中所述第一接触和所述第二接触被对准以提供自对准的栅极结构。