[發明專利]硅納米線器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201110388988.X
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102437190A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 曹永峰
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/51;H01L21/336;H01L21/28;B82Y10/00;B82Y40/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 樸海今;向勇

1.一種硅納米線器件，包括形成在襯底上的硅納米線和源/漏區，所述硅納米線和所述源/漏區相連接，其特征在于，在所述硅納米線的表面不存在氧化層，而且該硅納米線的頂面及側面被HKMG層即高介電常數絕緣層-金屬柵極層覆蓋，該HKMG層是依次沉積高介電常數絕緣層和金屬柵極層而成的。

2.根據權利要求1所述的硅納米線器件，其特征在于，所述高介電常數絕緣層采用Hf基材料或Zr基材料，所述金屬柵極層采用TiN或TaN。

3.根據權利要求1或2所述的硅納米線器件，其特征在于，所述硅納米線器件包括兩個源/漏區，分別位于所述硅納米線的兩側。

4.一種硅納米線器件的制作方法，包括以下步驟：

在襯底上形成硅納米線和源/漏區，所述硅納米線和所述源/漏區相連，而且在所述硅納米線的表面不存在氧化層；

在硅納米線上形成依次沉積高介電常數絕緣層和金屬柵極層而成的HKMG層即高介電常數絕緣層-金屬柵極層，該HKMG層覆蓋所述硅納米線的頂面及側面；

在源/漏區上依次形成金屬焊墊及連通至金屬焊墊的接觸孔；

去除HKMG層上的物質，暴露HKMG層，上述物質是在形成金屬焊墊及接觸孔的步驟中形成于HKMG層上的。

5.根據權利要求4所述的硅納米線器件的制作方法，其特征在于，所述在襯底上形成硅納米線和源/漏區的步驟包括：

采用熱氧化方法，在襯底上形成二氧化硅層；

在二氧化硅層上沉積多晶硅層并進行輕摻雜；

對所述多晶硅層采用光刻、刻蝕，形成硅納米線和源/漏區；

采用熱氧化方法，在硅納米線和源/漏區表面上形成氧化膜。

6.根據權利要求5所述的硅納米線器件的制作方法，其特征在于，在采用光刻、刻蝕，形成硅納米線和源/漏區的步驟后，還包括：采用光刻、離子注入工藝對源/漏區進行重摻雜。

7.根據權利要求4所述的硅納米線器件的制作方法，其特征在于，在所述在硅納米線上形成HKMG層的步驟中，依次沉積高介電常數絕緣層及金屬柵極層，再通過反應離子刻蝕工藝，刻蝕形成所述HKMG層。

8.根據權利要求4所述的硅納米線器件的制作方法，其特征在于，所述在源/漏區上依次形成金屬焊墊及接觸孔的步驟包括：沉積第一氧化層，采用光刻、刻蝕形成通孔，在通孔內填充金屬形成金屬層，采用光刻、刻蝕形成金屬焊墊，在金屬焊墊上沉積第二氧化層及氮化硅鈍化層，采用光刻、刻蝕形成接觸孔。

9.根據權利要求8所述的硅納米線器件的制作方法，其特征在于，所述暴露HKMG層的步驟中，去除所述HKMG層上方的氮化硅鈍化層、第二氧化層和第一氧化層。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的硅納米線器件的制作方法，其特征在于，所述高介電常數絕緣層采用Hf基材料或Zr基材料，所述金屬柵極層采用TiN。