纳米线场效应晶体管及其形成方法与流程

文档序号:12612383阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,包括:

提供半导体衬底,所述半导体衬底上形成有若干悬空的纳米线;

形成包围所述纳米线伪栅极结构;

形成覆盖所述半导体衬底和伪栅极结构的介质层,所述介质层的表面与伪栅极结构的表面齐平;

去除所述伪栅极结构,形成暴露出纳米线表面的凹槽;

回刻蚀去除位于凹槽内的部分厚度的纳米线;

在所述去除部分厚度后的纳米线表面上外延生长形成半导体沟道层;

在所述半导体沟道层的表面上形成高K栅介质层;

在所述高K栅介质层上形成金属栅电极,所述金属栅电极包围纳米线。

2.如权利要求1所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述纳米线的材料为SiGe、SiC、Ge、GeSn或Ⅲ-Ⅴ化合物。

3.如权利要求1或2所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述去除部分厚度的纳米线采用各向同性的干法刻蚀工艺。

4.如权利要求3所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述各向同性的干法刻蚀工艺采用的刻蚀气体为HCl和CF4,所述HCl的流量为5slm~500slm,CF4的流量为5slm~500slm,腔室压力为5torr~500torr,腔室温度为25~1000摄氏度。

5.如权利要求4所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述纳米线被去除的厚度为1~20nm。

6.如权利要求1所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述半导体沟道层的材料为Si、SiB、SiGe、SiC、Ge、GeSn、SiP、SiGeB、SiCP或Ⅲ-Ⅴ化合物。

7.如权利要求6所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述半导体沟道层的形成工艺为选择性外延工艺。

8.如权利要求7所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,所述半导体沟道层的材料为SiGe,选择性外延工艺采用的源气体为SiH4和GeH4,SiH4的流量为5sccm~500sccm,GeH4的流量5sccm~500sccm,选择性气体为HCl,HCl流量为10~500slm,腔室压力为5~50torr,腔室温度为500~1000摄氏度,反应时间为30~3000S。

9.如权利要求8所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述半导体沟道层的厚度等于纳米线被回刻蚀去除的厚度。

10.如权利要求9所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述半导体沟道层的厚度为1~20nm。

11.如权利要求1所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,在形成伪栅极结构后,还包括:在所述伪栅极结构的侧壁表面形成侧墙。

12.如权利要求1所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:在伪栅极结构两侧的半导体衬底上形成源区和漏区,所述源区和漏区分别与纳米线的两端相连。

13.如权利要求12所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述伪栅极结构的材料与纳米线的材料不相同。

14.如权利要求13所述的纳米线场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述伪栅极结构的材料为多晶硅、无定形硅或无形碳。

15.一种纳米线场效应晶体管,其特征在于,包括:

半导体衬底,所述半导体衬底上形成有若干悬空的纳米线;

位于纳米线表面的半导体沟道层;

在所述半导体沟道层的表面上的高K栅介质层;

位于高K栅介质层上的金属栅电极,所述金属栅电极包围纳米线。

16.如权利要求15所述的纳米线场效应晶体管,其特征在于,所述半导体沟道层的材料为Si、SiB、SiGe、SiC、Ge、GeSn、SiP、SiGeB、SiCP或Ⅲ-Ⅴ化合物。

17.如权利要求16所述的纳米线场效应晶体管,其特征在于,所述半导体沟道层的厚度为1~20nm。

18.如权利要求15所述的纳米线场效应晶体管,其特征在于,还包括:位于栅电极两侧的侧墙;位于侧墙两侧与纳米线连接源区和漏区。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1