[發(fā)明專利]一種石墨烯調(diào)制的高K金屬柵Ge基MOS器件的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310095306.5
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103208425A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 狄增峰;鄭曉虎;王剛;張苗;王曦
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1）于Ge基襯底上引入石墨烯薄膜；

2）對所述石墨烯薄膜進(jìn)行氟化處理形成氟化石墨烯絕緣薄層；

3）采用臭氧等離子體活化所述氟化石墨烯表面，然后通過原子層沉積技術(shù)于所述氟化石墨烯表面形成高k柵介質(zhì)；

4）于所述高k柵介質(zhì)表面形成金屬電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于，還包括以下步驟：

5）去除部分金屬電極、高k柵介質(zhì)及氟化石墨烯，形成MOS器件的柵極結(jié)構(gòu)；

6）通過離子注入工藝形成MOS器件的源區(qū)和漏區(qū)；

7）制作源區(qū)電極及漏區(qū)電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于：步驟1）包括以下步驟：

1-1）于金屬襯底上生長石墨烯薄膜；

1-2）將所述石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移至所述Ge基襯底上；

1-3）退火加固所述石墨烯薄膜及Ge基襯底的結(jié)合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于：步驟1）采用化學(xué)氣相沉積法于所述Ge基襯底表面原位生長石墨烯薄膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于：步驟2）中，采用XeF₂氣體對所述石墨烯薄膜進(jìn)行等離子體氟化處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于，所述高k柵介質(zhì)的材料為Hf基介質(zhì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于：步驟4）采用物理氣相沉積法形成所述金屬電極，所述金屬電極為Pt電極。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯調(diào)制的高k金屬柵Ge基MOS器件的制作方法，其特征在于：步驟4）后還包括于N₂及O₂氣氛中退火并進(jìn)行界面的擴(kuò)散及電性能測試的步驟。