[發明專利]應變硅納米線NMOSFET的制備方法

有效

• 申請號: 201210135999.1
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102683204A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 黃曉櫓
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335;H01L29/775;B82Y10/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種應變硅納米線NMOSFET的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，提供SOI硅片，包括硅襯底、硅襯底上的埋氧層和埋氧層上的頂層硅；

步驟2，定義硅納米線場效應晶體管區域，所述硅納米線場效應晶體管區域包括柵極區域、源漏極區域和硅納米線區域，并在頂層硅和埋氧層之間形成空洞層，在空洞層上方的所述硅納米線區域制備出硅納米線；

步驟3，沉淀無定形碳，并填充頂層硅下方的空洞層；

步驟4，刻蝕所述柵極區域的無定形碳，直至露出埋氧層；

步驟5，進行柵氧工藝制備柵氧層，并沉積柵極材料；

步驟6，去除無定形碳；

步驟7，沉積絕緣介質材料，并填充頂層硅下方的空洞層，并刻蝕形成柵極側墻；

步驟8，在源漏極區域進行源漏雜質離子和碳離子注入；

步驟9，在源漏極區域進行退火，激活注入的雜質離子和碳離子；

步驟10，進行金屬硅合金工藝，及接觸孔工藝，將源、漏、柵極引出。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中的埋氧層的厚度為10~1000nm，頂層硅厚度為10~200nm。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中還包括通過離子注入或所述頂層硅中原始含有雜質離子，作為后續器件的溝道摻雜離子。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2中通過光刻或刻蝕形成硅納米線場效應晶體管區域，并直至刻蝕掉部分埋氧層。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2中采用濕法刻蝕去除部分埋氧層，形成空洞層。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2中通過熱氧化工藝和濕法刻蝕工藝，制備出空洞層上方的所述硅納米線區域的硅納米線。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述硅納米線的截面形狀為圓形，橫向跑道形或縱向跑道形。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4中通過光刻或選擇性刻蝕將柵極區域刻蝕出來，并直至埋氧層。

9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟5中的柵極材料為金屬或多晶硅或無定形硅或其任意組合。

10.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟8中碳離子注入后源漏極區C的化學摩爾比為0.01%~10%。