[發明專利]一種硅納米線場效應晶體管制備方法

有效

• 申請號: 201110157732.8
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN102214586A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 李尊朝;尤一龍;李昕怡;黎相孟;崔吾元
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;B82Y40/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種硅納米線場效應晶體管的制備方法，其特征在于，該方法包括：

(1)在清洗過的硅襯底上生長SiO₂介質層、涂膠、前烘、曝光、顯影和堅膜；

(2)采用感應耦合等離子體刻蝕，形成微米尺度的初始硅柱；

(3)交替使用高溫濕法氧化和稀釋的氫氟酸濕法刻蝕的方式減小硅柱直徑至幾百納米尺度；接著交替使用高溫干法氧化納米線并用氫氟酸濕法刻蝕，進一步減小硅柱直徑；進行高溫退火，去除硅柱拐角，完成硅納米線的制備；

(4)生長柵氧化層；

(5)淀積多晶硅，并對多晶硅采用離子注入法進行重摻雜；接著進行退火操作，以激活雜質原子；在光刻膠的掩護下進行圖形化并刻蝕，形成柵電極；

(6)在光刻膠和多晶硅的掩蔽下進行漏端n型離子注入；高溫退火，使雜質能夠充分擴散進柵鍵合下面的死區；然后去除光刻膠；

(7)整個表面淀積氧化硅，在氫氟酸中濕法刻蝕至納米線頂部的多晶硅暴露，高出氧化硅隔離層；

(8)采用感應耦合等離子體刻蝕技術，刻蝕掉暴露的多晶硅；對硅柱進行p+粒子注入形成Halo結構；對源端進行n型離子注入，然后高溫退火；

(9)在整個表面淀積一層氧化硅；

(10)刻蝕引線孔，淀積金屬和合金，完成各電極的引出。

2.如權利要求1所述硅納米線場效應晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中襯底是n型硅或p型硅。

3.如權利要求1所述硅納米線場效應晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)采用鈍化/刻蝕的化學平衡方法來實現各向異性干法刻蝕。

4.如權利要求1所述硅納米線場效應晶體管的制備方法，其特征在于：

所述步驟(3)在氫氣中進行退火，減小溝道界面態，并去除納米線拐角，優化納米線形貌；

所述步驟(5)采用的是低壓化學氣相淀積方法，淀積多晶硅；退火工藝是在氮氣中進行快速退火；

所述步驟(6)中的退火工藝是在氮氣中進行快速退火；

所述步驟(7)中采用的是低壓化學氣相淀積方法淀積氧化硅。

5.如權利要求1所述硅納米線場效應晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟(8)退火工藝是在氮氣中進行快速退火。

6.如權利要求1所述硅納米線場效應晶體管的制備方法，其特征在于：所述步驟(9)采用的是低壓化學氣相淀積方法淀積氧化硅。