[發(fā)明專利]納米柵及納米柵器件的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910696974.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110429030B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何澤召;蔚翠;劉慶彬;高學(xué)棟;郭建超;周闖杰;馮志紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 付曉娣

1.一種納米柵器件的制備方法，其特征在于，包括：

根據(jù)在襯底上生長的第一介質(zhì)層表面沉積的第一光刻膠上的光刻膠圖形，對所述第一介質(zhì)層表面所述光刻膠圖形以外的區(qū)域進行第一次刻蝕，去除所述第一次刻蝕后的第一介質(zhì)層表面沉積的第一光刻膠，獲得所述襯底和所述第一次刻蝕后的第一介質(zhì)層構(gòu)成的臺階結(jié)構(gòu)；

在所述臺階結(jié)構(gòu)的水平表面和垂直側(cè)壁上沉積一層金屬層，并在所述金屬層的表面生長第二介質(zhì)層；所述金屬層的厚度為1nm-500nm；

對所述金屬層和所述第二介質(zhì)層進行第二次刻蝕，使經(jīng)過所述第二次刻蝕后，所述臺階結(jié)構(gòu)的水平表面上的金屬層和第二介質(zhì)層被刻蝕掉；

在所述第二次刻蝕后的臺階結(jié)構(gòu)上生長第三介質(zhì)層，并對所述第三介質(zhì)層表面進行拋光，使所述第三介質(zhì)層上表面齊平并露出所述金屬層對應(yīng)的金屬，獲得納米柵；

在拋光的第三介質(zhì)層上表面生長柵介質(zhì)層；

在所述柵介質(zhì)層上制備半導(dǎo)體材料；

根據(jù)所述半導(dǎo)體材料上沉積的第二光刻膠上的光刻膠圖形，對所述第二光刻膠上的光刻膠圖形以外的區(qū)域?qū)?yīng)的柵介質(zhì)層和半導(dǎo)體材料進行第三次刻蝕，直到露出所述金屬層對應(yīng)的金屬；

在所述納米柵上制備所述納米柵器件的柵極，在未被所述第三次刻蝕所刻蝕的柵介質(zhì)層和半導(dǎo)體材料形成的導(dǎo)電溝道區(qū)域上制備所述納米柵器件的源極和漏極。

2.如權(quán)利要求1所述的納米柵器件的制備方法，其特征在于，

所述襯底為半絕緣襯底或者高阻襯底。

3.如權(quán)利要求2所述的納米柵器件的制備方法，其特征在于，

所述半絕緣襯底的材料為硅、碳化硅、藍寶石或金剛石中的任一種；

所述高阻襯底的材料為玻璃、柔性聚脂薄膜、柔性聚酰亞胺薄膜、云母或陶瓷中的任一種。

4.如權(quán)利要求1所述的納米柵器件的制備方法，其特征在于，

所述第一介質(zhì)層、所述第二介質(zhì)層和所述第三介質(zhì)層均采用原子層沉積ALD設(shè)備或等離子體增強化學(xué)氣相沉積PECVD設(shè)備生長。

5.如權(quán)利要求1所述的納米柵器件的制備方法，其特征在于，

所述第一介質(zhì)層、所述第二介質(zhì)層和所述第三介質(zhì)層的材料均為二氧化硅、氧化鋁、氧化鉿、氧化鈦、氮化硅以及氮化鋁中的一種或多種的組合。

6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的納米柵器件的制備方法，其特征在于，

所述第一介質(zhì)層的厚度為100nm；

所述第二介質(zhì)層的厚度為10nm；

所述第三介質(zhì)層的厚度為120nm。

7.如權(quán)利要求1所述的納米柵器件的制備方法，其特征在于，所述第一次刻蝕為采用電感耦合等離子ICP刻蝕設(shè)備對所述第一介質(zhì)層表面所述光刻膠圖形以外的區(qū)域進行干法刻蝕。

8.如權(quán)利要求1所述的納米柵器件的制備方法，其特征在于，所述在所述臺階結(jié)構(gòu)的水平表面和垂直側(cè)壁上沉積一層金屬層，包括：

采用電子束蒸發(fā)設(shè)備，在所述臺階結(jié)構(gòu)的沉積水平表面和垂直側(cè)壁上沉積一層厚度為10nm的金屬層；

所述金屬層的材料為金、銀、銅、鋁、鋅、鉬、銥、鎢、鈷、鎘、鎳、鐵、鉑、鉻、鈦、鈀、鍺、鉛以及鈹中的一種或多種的組合。