[發(fā)明專利]堆疊納米片環(huán)柵晶體管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910351601.X
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110189997B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷華湘;張青竹;張兆浩;姚佳欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/06;H01L29/78;B82Y40/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 韓建偉

1.一種堆疊納米片環(huán)柵晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，提供襯底（10），所述襯底（10）的一側(cè)具有支撐部（110），沿所述支撐部（110）的延伸方向在所述支撐部（110）上交替層疊設(shè)置有犧牲層（20）與溝道層（30），所述支撐部（110）、所述犧牲層（20）與所述溝道層（30）構(gòu)成鰭結(jié)構(gòu)；

S2，對所述支撐部（110）的兩側(cè)表面進(jìn)行摻雜形成第一摻雜區(qū)（111）；

S3，形成跨所述鰭結(jié)構(gòu)的假柵（80），在位于所述假柵（80）兩側(cè)的所述鰭結(jié)構(gòu)中形成源/漏區(qū)（100），所述源/漏區(qū)（100）與所述第一摻雜區(qū)（111）的摻雜類型相反；

S4，依次去除所述假柵（80）以及位于所述源/漏區(qū)（100）之間的所述犧牲層（20），以使所述溝道層（30）中位于所述源/漏區(qū)（100）之間的部分表面裸露，具有裸露表面的所述溝道層（30）構(gòu)成納米片陣列，繞所述納米片陣列中各納米片（310）的外周形成柵堆疊結(jié)構(gòu)，

所述步驟S2還包括以下步驟：

對所述溝道層（30）的兩側(cè)表面進(jìn)行選擇性摻雜形成第二摻雜區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S11，在所述襯底（10）表面依次交替形成犧牲預(yù)備層和溝道預(yù)備層；

S12，采用圖形轉(zhuǎn)移工藝去除所述犧牲預(yù)備層、所述溝道預(yù)備層以及所述襯底（10）中所欲形成的所述鰭結(jié)構(gòu)以外的部分，以得到所述犧牲層（20）、所述溝道層（30）與所述支撐部（110）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟：

在所述襯底（10）上沉積第一摻雜絕緣材料（411）并刻蝕，以形成覆蓋所述支撐部（110）兩側(cè)表面的第一淺槽隔離層（410）；

使所述第一淺槽隔離層（410）中的摻雜元素橫向擴(kuò)散，以對所述支撐部（110）的兩側(cè)表面進(jìn)行摻雜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟：

在所述襯底（10）上順序沉積第二摻雜絕緣材料（421）和非摻雜絕緣材料（510），所述第二摻雜絕緣材料（421）覆蓋所述鰭結(jié)構(gòu)，所述非摻雜絕緣材料（510）覆蓋所述第二摻雜絕緣材料（421）；

順序刻蝕所述非摻雜絕緣材料（510）和所述第二摻雜絕緣材料（421），以使所述鰭結(jié)構(gòu)中除所述支撐部（110）之外的部分表面裸露，形成沿遠(yuǎn)離所述襯底（10）的方向順序?qū)盈B的摻雜絕緣層（420）和第二淺槽隔離層（50）；

使所述摻雜絕緣層（420）中的摻雜元素橫向擴(kuò)散，以對所述支撐部（110）的兩側(cè)表面進(jìn)行摻雜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S4包括以下步驟：

S41，在所述襯底（10）上沉積第一層間絕緣介質(zhì)（201）并進(jìn)行平坦化處理，以使所述第一層間絕緣介質(zhì)（201）覆蓋所述源/漏區(qū)（100），且所述假柵（80）的上表面裸露；

S42，依次刻蝕去除所述假柵（80）以及位于所述假柵（80）下方的部分所述犧牲層（20），以使所述溝道層（30）中位于所述源/漏區(qū)（100）之間的部分表面裸露形成納米片陣列；

S43，繞各所述納米片（310）的外周形成環(huán)柵結(jié)構(gòu)（60），各所述環(huán)柵結(jié)構(gòu)（60）構(gòu)成所述柵堆疊結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S4之后，所述制備方法還包括以下步驟：

在所述襯底（10）上沉積覆蓋所述柵堆疊結(jié)構(gòu)以及所述第一層間絕緣介質(zhì)（201）的第二層間絕緣介質(zhì)（202）；

形成分別與所述源/漏區(qū)（100）和所述柵堆疊結(jié)構(gòu)接觸的接觸孔，并在所述接觸孔中形成導(dǎo)電通道（70）。