[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底具有第一区域；

在所述衬底表面形成牺牲层；

在所述牺牲层表面形成一维纳米结构，形成所述一维纳米结构的方法包括：在所述牺牲层表面形成具有开口的掩膜层，所述开口暴露出部分牺牲层的表面；在所述开口底部的牺牲层表面形成分散的金属纳米粒子；去除所述掩膜层后，采用化学气相沉积工艺，在所述金属纳米粒子的催化作用下，形成所述一维纳米结构；

去除部分牺牲层，使所述一维纳米结构中部悬空，所述一维纳米结构的两端位于剩余的牺牲层表面；

在第一区域上的一维纳米结构的部分表面形成环绕所述一维纳米结构的第一栅极结构；

在的第一栅极结构两侧的位于第一区域上的一维纳米结构上形成第一源极接触层和第一漏极接触层，所述第一源极接触层和第一漏极接触层分别位于第一栅极结构的两侧。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述一维纳米结构为碳纳米管或半导体纳米线。

3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述一维纳米结构为若干碳纳米管组成的碳纳米管束。

4.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述碳纳米管或半导体纳米线的直径为1nm～5nm。

5.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述碳纳米管束的直径为10nm～100nm。

6.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述化学气相沉积气体采用的反应气体为甲烷、乙烷、乙烯或乙炔，载气为H₂，反应气体流量为5sccm～100sccm，H₂的流量为50sccm～1000sccm，反应温度为800℃～1000℃。

7.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属纳米粒子的直径为1nm～3nm，所述金属纳米粒子的材料至少包括铜、银、金、钴、铁、锰、铬、钒或钛中的一种。

8.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述开口底部的牺牲层表面形成分散的金属纳米粒子的方法包括：通过激光烧蚀工艺形成金属纳米粒子之后，将金属纳米粒子分散在溶液中；将所述金属纳米粒子的溶液旋涂于所述开口底部的牺牲层表面；通过烘干处理，将溶剂蒸发，使金属纳米粒子分散在所述开口底部的牺牲层表面。

9.根据权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，通过激光烧蚀工艺形成所述金属纳米粒子的方法包括：采用待形成金属纳米粒子的金属块材或片材作为金属靶材，利用脉冲激光烧蚀所述金属靶材，形成金属纳米粒子，所述脉冲激光能量密度为3J/cm²～10J/cm²，频率为8Hz～12Hz。

10.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述衬底还包括与第一区域相连的第二区域，部分所述一维纳米结构位于第二区域上；在第二区域上的一维纳米结构的部分表面形成环绕所述一维纳米结构的第二栅极结构；在所述第二栅极结构两侧的位于第二区域上的一维纳米结构上形成第二源极接触层和第二漏极接触层，所述第二源极接触层和第二漏极接触层分别位于第二栅极结构的两侧。

11.根据权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一漏极接触层和第二漏极接触层为同一个漏极接触层。

12.根据权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述第一源极接触层、第一漏极接触层、第二源极接触层和第二漏极接触层之前，对所述第一栅极两侧的第一区域上的一维纳米结构进行N型离子掺杂，对所述第二栅极两侧的第二区域上的一维纳米结构进行P型离子掺杂。