[發明專利]鰭式場效應晶體管的柵極制備方法及柵極

在審

• 申請號: 201710708536.2
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107644809A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 周亞夫;許辰雨
• 申請（專利權）人: 北京工業職業技術學院
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/49;H01L29/78;H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 張子青,劉芳

1.一種鰭式場效應晶體管的柵極制備方法，其特征在于，包括：

對二氧化硅基底進行刻蝕，形成具有鰭片結構的襯底；

在所述襯底的表面淀積硅元素和鍺元素，形成第一淀積層；

對所述第一淀積層進行熱氧化處理，以使所述第一淀積層中的鍺元素擴散至所述襯底，并在所述襯底靠近所述第一淀積層的區域形成鍺元素注入層；

刻蝕經熱氧化處理后的第一淀積層，直至所述鍺元素注入層完全露出；

在所述鍺元素注入層的表面依次形成柵極絕緣層和柵電極層；

對所述襯底、所述鍺元素注入層、所述柵極絕緣層和所述柵電極層進行柵極圖形化處理，形成柵極。

2.根據權利要求1所述的柵極制備方法，其特征在于，所述對二氧化硅基底進行刻蝕，形成具有鰭片結構的襯底，包括：

根據預設的鰭片的高度、寬度和數量，對所述對二氧化硅基底進行刻蝕，形成襯底。

3.根據權利要求2所述的柵極制備方法，其特征在于，所述鰭片的數量為多個，多個鰭片均勻分布。

4.根據權利要求1所述的柵極制備方法，其特征在于，所述在所述襯底的表面淀積硅元素和鍺元素，形成第一淀積層，包括：

采用原子層淀積工藝，在所述襯底表面依次淀積硅和鍺硅混合物，形成第一淀積層。

5.根據權利要求1所述的柵極制備方法，其特征在于，所述在所述鍺元素注入層的表面依次形成柵極絕緣層和柵電極層，包括：

在所述鍺元素注入層表面淀積二氧化硅、氮化硅或高電介質氧化物，形成柵極絕緣層；

在所述柵極絕緣層的表面淀積第一金屬，形成柵電極層。

6.根據權利要求5所述的柵極制備方法，其特征在于，所述在所述柵極絕緣層的表面淀積第一金屬，形成柵電極層，包括：

在所述柵極絕緣層的表面多次淀積第一金屬，形成多個金屬淀積層；

對所述多個金屬淀積層進行平整化處理，形成柵電極層。

7.根據權利要求6所述的柵極制備方法，其特征在于，所述第一金屬為氮化鈦、氮化鉭、鋁化鈦或鎢的其中一種。

8.根據權利要求7所述的柵極制備方法，其特征在于，

當所述第一金屬為氮化鈦時，每個所述金屬淀積層的厚度為1至1.5納米；

當所述第一金屬為氮化鉭時，每個所述金屬淀積層的厚度為1至3納米。

9.根據權利要求1-8任一項所述的柵極制備方法，其特征在于，所述熱氧化處理的熱氧化溫度為850度至1200度，熱氧化時間為20秒至3600秒，所述鍺元素注入層的厚度為2至40納米。

10.一種鰭式場效應晶體管的柵極，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底上設置的鍺元素注入層，所述鍺元素注入層上設置的柵極絕緣層和所述柵極絕緣層上設置有柵電極層；

其中，所述襯底由具有鰭片結構的二氧化硅形成；所述鍺元素注入層是在所述襯底上淀積硅元素和鍺元素并形成第一淀積層之后對第一淀積層進行熱氧化處理，以使所述第一淀積層中的鍺元素擴散至所述襯底，并在所述襯底靠近所述第一淀積層的區域形成的。