基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器及制备方法与流程

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器及制备方法。

背景技术：

随着科学技术的不断进步，环境监测和人体医学领域对能够实现准确识别不同生物分子的传感技术的要求也越来越高。这类传感技术可以帮助技术人员精准把握环境中小分子污染源的种类或人体中的致病菌的种类，对保护生态系统和治疗人体疾病有着重要意义。

基于场效应晶体管的生物传感器具有微型化、高灵敏度、与现有cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺相兼容的特点，因而被广泛应用于生物分子识别领域。随着半导体工艺节点的不断缩小，传统mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor,金氧半场效晶体管)的生物传感器因短沟效应导致的功耗问题和低敏感度问题也随之而来。目前，基于tfet(tunnelingfield-effecttransistor，隧穿场效应晶体管)的生物传感器能够部分缓解短沟效应带来的功耗问题，同时也在一定程度上提高了敏感度。然而，基于tfet的生物传感器的工艺制造难度高，且成品器件容易受到工艺波动的影响，使得器件性能不稳定。

技术实现要素：

为了得到一种高敏感度、能够克服短沟效应、工艺制造难度低且性能稳定的生物传感器，本发明提供了一种基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器及制备方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器，包括：衬底、源区、纳米片堆叠区、隔离区以及漏区；其中，

所述源区、所述纳米片堆叠区、所述隔离区以及所述漏区沿水平方向依次设置于所述衬底之上；

所述纳米片堆叠区靠近所述隔离区的一侧被环形的栅金属层包围形成沟道区，另一侧与所述源区相接触形成源接触区；所述纳米片堆叠区包括平行设置的多个纳米片导电沟道层；其中，最上层的纳米片导电沟道层与所述栅金属层之间、每两个上下相近的纳米片导电沟道层之间，以及最下层的纳米片导电沟道层与所述栅金属层之间均形成腔体；每个所述腔体靠近所述隔离区一端的空间内填充有栅介质，另一端未填充栅介质的空间形成生物分子填充腔；所述生物分子填充腔的入口位于所述源接触区；

所述源区上表面设有源电极、所述漏区上表面设有漏电极、所述栅金属层的表面设有栅电极。

在一个实施例中，所述纳米片导电沟道层的数量为3～5个。

在一个实施例中，所述纳米片导电沟道层的长度为20纳米～40纳米，宽度为20纳米～30纳米；

所述生物分子填充腔的宽度与所述纳米片导电沟道层的宽度相等。

在一个实施例中，所述栅介质的材质包括：二氧化铪。

在一个实施例中，所述纳米片导电沟道层的材质为p型掺杂的硅材料。

第二方面，本发明提供了一种基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器的制备方法，包括：

步骤1：在衬底上制作堆叠层；所述堆叠层由多层锗硅和多层硅交叉堆叠而成，每层硅的厚度为纳米级别；

步骤2：在所述堆叠层中段的外表面淀积多晶硅绝缘层；

步骤3：刻蚀掉所述堆叠层的两端，以在所述衬底上形成两部分预留空间；

步骤4：针对所述堆叠层，移除未被所述多晶硅绝缘层覆盖区域下的各层锗硅，并对未被所述多晶硅绝缘层覆盖区域下的各层硅进行n型掺杂；

步骤5：部分移除被所述多晶硅绝缘层覆盖区域下的各层锗硅，形成多个凹槽，并利用栅介质填充所述凹槽；

步骤6：在所述两部分预留空间上分别制作源区和漏区，并在所述漏区和所述堆叠层之间制作隔离区；

步骤7：移除所述多晶硅绝缘层，并基于所述多晶硅绝缘层被刻蚀掉的区域制作环状的栅金属层，形成环栅结构；

步骤8：移除所述堆叠层中剩余的锗硅；被移除的锗硅所占据的空间形成生物分子填充腔；

步骤9：在所述源区的上表面制作源电极，在所述漏区的上表面制作漏电极，并在所述栅金属层的表面制作栅电极；

其中，所述堆叠层中的各层硅形成为多个纳米片导电沟道层；所述多个纳米片导电沟道层形成纳米片堆叠区；所述源区、所述纳米片堆叠区、所述隔离区以及所述漏区沿水平方向依次设置于所述衬底之上；所述纳米片堆叠区中，被所述栅金属层覆盖的区域为沟道区，未被所述栅金属层覆盖的区域为源接触区；所述生物分子填充腔的入口位于所述源接触区。

在一个实施例中，所述方法还包括：

在步骤4执行完毕时，打磨所述堆叠层中当前暴露出的各层硅，以及，

在步骤8执行完毕时，打磨所述堆叠层中的各层硅。

在一个实施例中，所述在衬底上制作堆叠层，包括：

制作衬底；

在所述衬底上从下往上交替淀积锗硅层和硅层；

其中，在每淀积一层锗硅并淀积一层硅后，均对当前的样品执行热退火、固相再结晶以及离子注入掺杂工艺。

在一个实施例中，所述纳米片导电沟道层的数量为3～5个。

在一个实施例中，所述纳米片导电沟道层的长度为20纳米～40纳米，宽度为20纳米～30纳米；

所述生物分子填充腔的宽度与所述纳米片导电沟道层的宽度相等。

相比于传统的生物传感器，本发明提供的基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器具有多个可以填充生物分子的腔体，允许更多的生物分子落位，从而可以提高检测几率和敏感度。本发明中，纳米片导电沟道层的宽度越宽，填充生物分子的腔体进一步扩大，生物分子对器件特性造成的影响也更大，使得生物传感器的敏感程度越高；也就是说，通过调节该纳米片导电沟道层的宽度，可以实现调节整个生物传感器的敏感度。并且，本发明提供的生物传感器具有环形栅，提高了栅极对沟道的控制能力，从而可以很好的抑制短沟道效应。该生物传感器可以基于现有的finfet(finfield-effecttransistor，鳍式场效应晶体管)制造工艺来制造，容易量产出性能稳定的器件，制造成本低。综上，本发明提供了一种高敏感度、能够克服短沟效应、工艺制造难度低且性能稳定的生物传感器。

以下将结合附图及对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器的结构示意图；

图2是将图1所示生物传感器沿横向一分为二后的左侧视图；

图3是本发明实施例提供的基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器的制备方法的流程示意图；

图4至图12示出了本发明实施例中制备生物传感器的过程。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

为了得到一种高敏感度、能够克服短沟效应、工艺制造难度低且性能稳定的生物传感器，本发明实施例提供了一种基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器及制备方法。首先，对本发明实施例提供的基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器进行详细说明，如图1所示，该生物传感器包括：衬底1、源区2、纳米片堆叠区、隔离区5以及漏区4。

其中，源区2、纳米片堆叠区、隔离区5以及漏区4沿水平方向依次设置于衬底1之上；纳米片堆叠区靠近隔离区的一侧被环形的栅金属层6包围形成沟道区，另一侧与源区相接触形成源接触区；纳米片堆叠区包括平行设置的多个纳米片导电沟道层32；其中，最上层的纳米片导电沟道层32与栅金属层6之间、每两个上下相近的纳米片导电沟道层32之间，以及最下层的纳米片导电沟道层32与栅金属层6之间均形成腔体；每个腔体靠近隔离区一端的空间内填充有栅介质33，另一端未填充栅介质33的空间形成生物分子填充腔31；生物分子填充腔31的入口位于源接触区；源区2上表面设有源电极71、漏区4上表面设有漏电极73、栅金属层6的表面设有栅电极72。

图2是沿图1所示生物传感器的竖向中心线切开后，所做的左视方向上的横截面图，从图2中可以清楚看到，栅金属层6包覆在多个纳米片导电沟道层32形成的纳米片堆叠区周围，形成环栅结构。

可以理解的是，纳米片导电沟道层32指的是纳米片状的、形成有导电沟道的层。栅金属层6并未完全覆盖住纳米片堆叠区，从而使得纳米片堆叠区在靠近源区一侧的源接触区中为生物分子填充腔提供了入口。

在实际应用中，该纳米片导电沟道层32可以为纳米片形状的p型掺杂的硅材料。栅金属层6的材质为金属化合物，如氮化钛等。

源区2和漏区4可以与现有的场效应晶体管相同，通常为n型的源区2和漏区4。在实际应用中，源区2和漏区4的材质可以为n型掺杂的外延硅。隔离区5的作用是将漏区4与另一侧的栅介质33、纳米片堆叠区以及栅金属层6隔离开来。在实际应用中，隔离区5可以是氮化硅等；栅介质33的材质可以包括：二氧化铪，当然，并不局限于此。其中，二氧化铪为一种相对介电常数k较高的介质；因此，栅介质33的材质并不局限于二氧化铪，也可以使用其他的高k介质。衬底1可以采用soi(silicononinsulator)衬底1或其他衬底1；其中，soi衬底1由硅衬底111和上部的氧化埋层12构成；氧化埋层12的材质可以是二氧化硅。

相比于传统的生物传感器，本发明实施例提供的纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器具有多个可以填充生物分子的腔体，允许更多的生物分子落位，从而可以提高检测几率和敏感度。本发明实施例中，纳米片导电沟道层32的宽度越宽，填充生物分子的腔体进一步扩大，生物分子对器件特性造成的影响也更大，使得生物传感器的敏感程度越高；也就是说，通过调节该纳米片导电沟道层32的宽度，可以实现调节整个生物传感器的敏感度。并且，本发明实施例提供的生物传感器具有环形栅，提高了栅极对沟道的控制能力，从而可以很好的抑制短沟道效应。该生物传感器可以基于现有的finfet制造工艺来制造，容易量产出性能稳定的器件，制造成本低。综上，本发明提供了一种高敏感度、能够克服短沟效应、工艺制造难度低且性能稳定的生物传感器。

优选地，上述纳米片导电沟道层32的数量可以为3～5个。可以理解的是，纳米片导电沟道层32的数量越多，生物传感器的敏感性越高。但过多的纳米片导电沟道层32会增加工艺制备难度，且过高的敏感性更容易收到外界信号的干扰。因此，本发明实施例中，纳米片导电沟道层32的数量优选为3～5个。

优选地，纳米片导电沟道层32的长度优选为20nm(纳米)～40nm，宽度优选为20nm～30nm；生物分子填充腔31的宽度与纳米片导电沟道层32的宽度相等。参见图1可见，生物分子填充腔31的长度约等于纳米片导电沟道层32的长度减去源接触区以及栅介质33在上述腔体中的填充长度。

相应于本发明实施例提供的基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器，本发明实施例还提供了该生物传感器的制备方法。下面对该制备方法进行详细说明；在后续的说明过程中，将未制备完成的生物传感器统一称为样品。参见图3至图12所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤1：在衬底1上制作堆叠层；该堆叠层由多层锗硅35和多层硅36交叉堆叠而成，每层硅36的厚度为纳米级别。

该步骤中，可以采用化学气相淀积工艺、固相再结晶工艺以及离子注入掺杂工艺在衬底1上制作堆叠层。

具体的，该步骤1可以包括下述的多个子步骤：

步骤1-1：制作样品的衬底，制作好的衬底可以参见图4所示。

步骤1-2：在样品上先淀积一层锗硅，再淀积一层非晶硅；

步骤1-3：对样品进行热退火以及使用固相再结晶工艺对样品进行处理，使非晶硅形成多晶硅；

步骤1-4：利用离子注入工艺对多晶硅进行p型掺杂，并对样品进行退火激活，使多晶硅形成p型的硅沟道；

步骤1-5：重复执行步骤1-2至步骤1-5，以制作多个硅沟道；

步骤1-7：在样品上表面淀积最后一层锗硅，完成堆叠层的制作。

在衬底1上制作完成堆叠层后的样品可以参见图5所示。

步骤2：在堆叠层中段的外表面淀积多晶硅绝缘层37。

可以理解的是，堆叠层包括靠近源区2的左段、靠近漏区4的右段以及左段和右段之间的中段；该步骤中具体是在堆叠层中段的上表面以及前后两个侧面上淀积多晶硅绝缘层37。其中，淀积多晶硅绝缘层37可以采用化学气相淀积工艺来实现。

在堆叠层中段的外表面淀积多晶硅绝缘层37后的样品可以参见图6所示。为了便于显示多晶硅绝缘层覆盖下的锗硅35层和硅36层，图6中将多晶硅绝缘层37绘制为透明色。

步骤3：刻蚀掉堆叠层的两端，以在衬底1上形成两部分预留空间。

这里，两部分预留空间主要用于后续制备源区2、漏区4以及隔离区5。

该步骤中，刻蚀堆叠层可以采用干法刻蚀工艺来实现。具体的，先在堆叠层的两端光刻两部分预留空间的光刻图形；然后，把堆叠层表面曝露于气态中产生的等离子体，等离子体通过光刻图形所开出的窗口，与堆叠层发生物理和/或化学反应，从而去掉叠层的两端的锗硅35和硅36。

该步骤3执行完毕后得到的样品可以参见图7所示。

步骤4：针对堆叠层，移除未被多晶硅绝缘层37覆盖区域下的各层锗硅35，并对未被多晶硅绝缘层覆盖区域下的各层硅36进行n型掺杂。

其中，移除未被多晶硅绝缘层37覆盖区域下的各层锗硅35可以采用干法刻蚀工艺来实现，具体过程可以参见步骤3。

另外，对未被多晶硅绝缘层37覆盖区域下的各层硅36进行n型掺杂可以利用等离子注入掺杂工艺实现。具体的，向多晶硅绝缘层37左右两侧的硅沟道注入砷离子，形成n型掺杂，这样可以提高生物传感器的敏感性。

在实际应用中，刻蚀掉锗硅35后，如果暴露出的各层硅36的表面和边缘较为粗糙，还可以对暴露出的各层硅36进行抛光打磨，使之形成光滑、规整的纳米片的形状；这样可以减小生物传感器的传感误差。

该步骤执行完毕后的样品可以参见图8所示。

步骤5：部分移除被多晶硅绝缘层37覆盖区域下的各层锗硅35，形成多个凹槽，并利用栅介质33填充凹槽。

其中，部分移除被多晶硅绝缘层37覆盖区域下的各层锗硅35可以采用部分刻蚀工艺来实现；这部分锗硅35被移除后形成的多个凹槽用于后续填充栅介质33。栅介质33可以包括二氧化铪或其他高k介质。

该步骤中，可以使用原子淀积工艺向凹槽内淀积栅介质33。另外，优选地，栅介质33填充完毕后，可以进一步使用抛光机对填充栅介质33后的堆叠层的右侧表面进行抛光打磨，去掉右侧表面多余的栅介质33，使右侧表面平整。

该步骤执行完毕后得到的样品可以参见图9所示。

步骤6：在上述的两部分预留空间上分别制作源区2和漏区4，并在漏区4和堆叠层之间制作隔离区5。

其中，源区2和漏区4是通过在衬底1上生长外延硅层来实现的；并且，可以使外延硅层与中间的多晶硅绝缘层齐平；然后，采用离子注入工艺向两侧的外延硅层注入掺杂离子，形成n型的源区2和漏区4。

制作好源区2和漏区4后，可以进一步使用化学气相淀积工艺在漏区4和堆叠层之间的空隙中淀积隔离材质，从而完成隔离区的制作。其中，隔离材质可以是氮化硅等。

制作好源区2、漏区4以及隔离区5后的样品可以参见图10所示。

步骤7：移除多晶硅绝缘层37，并基于多晶硅绝缘层37被刻蚀掉的区域制作环状的栅金属层6，形成环栅结构。

具体的，该步骤7可以包括下述几个子步骤：

步骤7-1：移除多晶硅绝缘层37；

步骤7-2：刻蚀衬底1上的氧化物埋层12的表面，以在堆叠层下方形成缝隙，便于制作环状的栅金属层6；

步骤7-3：向多晶硅绝缘层37被刻蚀掉的区域中淀积栅金属，并通过控制栅金属的淀积量，使栅金属淀积成一个环状的栅金属层6，形成环栅结构。

其中，移除多晶硅绝缘层37以及刻蚀衬底1上的氧化物埋层12的表面均可以采用选择性刻蚀工艺来实现。淀积环状的栅金属层6则具体可以采用化学气相淀积工艺来实现。

该步骤s7执行完毕后得到的样品可以参见图11所示。

步骤8：移除堆叠层中剩余的锗硅35，被移除的锗硅所占据的空间形成生物分子填充腔31。

该步骤中，移除堆叠层中剩余的锗硅35可以采用选择性刻蚀工艺来实现。至此，样品上所有的锗硅35均被移除完毕，堆叠层中的各层硅36形成为多个纳米片导电沟道层32；这些纳米片导电沟道层32形成了生物传感器的纳米片堆叠区；此时的样品可以参见图12所示，源区、纳米片堆叠区、隔离区以及漏区沿水平方向依次设置于衬底之上。其中，在纳米片堆叠区中，被栅金属层6覆盖的区域为沟道区，未被栅金属层6覆盖的区域为源接触区；可以看到，生物分子填充腔31的入口位于该源接触区

步骤9：在源区2的上表面制作源电极71，在漏区4的上表面制作漏电极73，并在栅金属层6的表面制作栅电极72。

具体的，该步骤9可以包括下述的多个子步骤：

步骤9-1：利用化学气相淀积工艺在样品的上表面淀积si3n4绝缘层，该绝缘层在漏区4、源区2以及栅金属层6的表面均预留有一个引线孔；

步骤9-2：在漏区4、源区2的绝缘层以及引线孔的表面溅射金属并进行合金化处理，形成一层金属硅化物；

步骤9-3：刻蚀掉漏区4、源区2的金属硅化物表面的金属；

步骤9-4：向漏区4、源区2以及栅金属层6各自的引线孔中溅射金属，直至将三个引线孔填充完毕；

步骤9-5：利用光刻工艺和金属蒸发工艺，分别在是三个填充完毕的引线孔上制作是源、漏、栅三个电极。

其中，步骤9-1中在淀积好si3n4绝缘层后，可以先用抛光机机械抛光si3n4绝缘层表面，使其光滑平整；然后再执行后续步骤。另外，步骤9-4中每次溅射金属后，也可以机械抛光金属表面使其平整，再继续下一次的金属溅射。

以上，完成基于纳米片堆叠场效应晶体管的生物传感器的制备，制备好的生物传感器可以参见图1所示。

需要说明的是，现有技术中，基于tfet的生物传感器，其沟道区和漏区4之间的掺杂浓度差别很大，属于陡掺杂；这使得在掺杂工艺中需要产生额外的热预算，增加生产成本。即便是采用电荷等离子体的方法来代替陡掺杂，也会增加额外的工艺步骤，增加成本。并且，基于tfet的生物传感器对于掺杂浓度十分敏感，即掺杂浓度的不均匀和波动均会对生物传感器的电学特性产生随机的影响，使得器件不稳定，而精确控制杂质的分布是一项十分困难的事情。参见本发明实施例提供的生物传感器的上述制备流程可见，本发明实施例提供的生物传感器可以基于现有的finfet制造工艺来制造，容易量产出性能稳定的器件，且制造成本低。

为了方案更为清楚，下面提供两个具体示例对本发明实施例提供的生物传感器的制备方法进行进一步详细说明。

示例1：该示例1中，将要制备一个源区和漏区的长度均为25nm、源接触区、沟道区以及隔离区的长度均为20nm的生物传感器。具体制备过程可以包括：

步骤(1)：在硅衬底上利用干氧氧化工艺制作二氧化硅氧化物埋层，得到soi衬底。

步骤(2)：在氧化物埋层上淀积第一层锗硅，并在第一层锗硅上利用化学气相淀积工艺淀积一层非晶硅，之后经过热退火和固相再结晶形成多晶硅层，再利用离子注入工艺对多晶硅进行p型掺杂并退火激活，从而形成第一个p型的硅沟道；重复执行上述淀积步骤以形成一个4层锗硅和3层硅相互交叠的堆叠层，该堆叠层的长度大于110nm。

步骤(3)：利用化学气相淀积工艺在堆叠层中段20nm宽的外表面淀积多晶硅绝缘层，将堆叠层中段完全包裹住，该多晶硅绝缘层可以称之为多晶硅假栅。

步骤(4)：在堆叠层表面制作氮化硅材质的保护层，并用光刻工艺在该保护层上形成要刻蚀部分的图形；利用干法刻蚀工艺将堆叠层左端长为25nm的部分刻蚀掉，右端长为45nm的部分刻蚀掉，以为后续制备源区和漏区形成两部分预留空间；剩余的堆叠层的长度为40nm。

步骤(5)：利用干法刻蚀工艺将多晶硅假栅覆盖的堆叠层以外的锗硅全部刻蚀掉。

步骤(6)：利用等离子注入工艺对多晶硅假栅左右两侧未覆盖到硅注入砷离子，形成掺杂浓度为10¹⁸cm^-3的n型导电沟道。

步骤(7)：利用部分刻蚀工艺，从多晶硅假栅下右侧对各层锗硅进行局部刻蚀，约刻掉4nm长的锗硅，从而在多晶硅假栅下方形成4个凹槽。

步骤(8)：使用抛光机对刻蚀掉锗硅后暴露出的各层硅进行打磨，使之形成纳米片的形状。

步骤(9)：利用原子淀积工艺，向4个凹槽内淀积栅介质二氧化铪。

步骤(10)：使用抛光机对填充了二氧化铪的堆叠层侧面进行机械抛光，去掉表面多余的二氧化铪，使其表面平整。

步骤(11)：在氧化埋层上左侧预留出的空间上生长25nm长的外延硅层，高度和多晶硅假栅齐平。

步骤(12)：利用光刻工艺在左侧的该外延硅层表面形成源区光刻图形，并利用干法刻蚀形成能够暴露源区的窗口，之后采用离子注入工艺向窗口注入砷离子，形成掺杂浓度为10¹⁸cm^-3的n型源区。

步骤(13)：在氧化埋层右侧预留出的空间上生长25nm长的外延硅层，高度和多晶硅假栅齐平。

步骤(14)：利用光刻工艺在右侧的该外延硅层表面形成漏区光刻图形，并利用干法刻蚀形成能够暴露漏区的窗口，之后采用离子注入工艺向窗口注入砷离子，形成掺杂浓度为10¹⁸cm^-3的n型漏区。

步骤(15)：使用化学气相淀积工艺在漏区和多晶硅假栅之间的凹槽中淀积长度为20nm的氮化硅，形成隔离区。

步骤(16)：利用选择性刻蚀工艺将包裹在堆叠层外侧的多晶硅假栅刻蚀掉。

步骤(17)：利用部分刻蚀工艺刻蚀衬底上的氧化物埋层的表面，以在堆叠层下方形成缝隙，便于制作环状的栅金属层。

步骤(18)：向多晶硅绝缘层被刻蚀掉的区域中淀积栅金属，并通过控制栅金属的淀积量，使栅金属淀积成一个环状的栅金属层，形成一个长度为20nm的环栅结构。

步骤(19)：利用选择性刻蚀工艺将剩余的锗硅全部刻蚀掉，使原来填充锗硅的位置形成生物分子填充腔体；该生物分子填充腔的长度为20-4＝16nm。

步骤(20)：利用化学气相淀积工艺在源区的外延硅层表面以及漏区的外延硅层表面淀积si3n4绝缘层，该绝缘层在漏区、源区以及栅金属层的表面均预留有一个引线孔。

步骤(21)：使用抛光机机械抛光si3n4绝缘层表面，使其光滑平整。

步骤(22)：在漏区、源区的绝缘层以及引线孔的表面溅射金属并进行合金化处理，形成一层金属硅化物，并刻蚀掉金属硅化物表面的金属。

步骤(23)：向漏区、源区以及栅金属层各自的引线孔中溅射金属，直至将三个引线孔填充完毕。其中，每次溅射金属后，机械抛光金属表面使其平整，再继续下一次的金属溅射。

步骤(24)：利用光刻工艺形成源电极图形，漏电极图形和栅电极图形。

步骤(25)：利用金属蒸发工艺，分别向源电极图形，漏电极图形和栅电极图形中蒸发金属，得到制备完成的垂直堆叠的纳米片场效应晶体管。

示例2：该示例2与示例1大部分步骤相同，区别在于：可以将示例1中步骤(7)中刻掉4nm长的锗硅改为刻掉2nm长的锗硅，从而在步骤(19)中形成了长度为18nm的生物分子填充腔。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。