基于SOI的后栅型积累模式Si-NWFET制备方法

摘要

本发明公开了一种基于SOI的后栅型积累模式Si-NWFET制备方法，包括：刻蚀SOI衬底上形成的硅层和硅锗层形成鳍形有源区；鳍形有源区内形成硅纳米线；形成沟道隔离介质层并进行源漏区离子注入；形成栅极并金半合金工艺形成积累型NMOSFET；沉积层间隔离介质层，在所述层间隔离介质层上形成积累型PMOSFET。由于基于SOI衬底，使NMOSFET中栅极与硅衬层之间很好地隔离；上下两层半导体纳米线MOSFET是由层间隔离介质层隔离开，便于层转移工艺的实现，也可以完全独立进行工艺调试，如栅极功函数调节；此外，本发明中PMSOFET与NMOSFET均为积累型，器件具有较高的载流子迁移率。

主权项

一种基于SOI的后栅型积累模式Si‑NWFET制备方法，包括： 提供SOI衬底，所述SOI衬底由下至上依次包括硅衬层、埋氧层和顶层硅； 将所述顶层硅转化为初始锗硅层，步骤包括：在所述SOI衬底表面沉积一锗层或锗硅层；对所述锗层或锗硅层氧化处理，所述锗层或锗硅层中锗氧化浓缩与所述SOI衬底顶层硅中的硅形成初始锗硅层，所述初始锗硅层的上层表面为SiO₂层；湿法去除所述SiO₂层； 在所述初始锗硅层上形成硅层和后续锗硅层，所述初始锗硅层和后续锗硅层共同构成锗硅层； 对所述锗硅层和硅层刻蚀处理，形成鳍形有源区； 刻蚀所述锗硅层，形成鳍形沟道区，剩余的区域作为源漏区； 在所述鳍形有源区内形成硅纳米线； 在所述SOI衬底上的沟道内形成隔离介质层； 在所述硅纳米线表面形成栅极氧化层； 在所述鳍形有源区内的SOI衬底上形成栅极； 自对准金半合金工艺形成积累型NMOSFET； 进行积累型NMOSFET的层间隔离介质层沉积； 将单晶硅层与所述层间隔离介质层进行低温键合，使隔离介质层与单晶硅层紧密结合；接着将单晶硅转换为锗硅层，并在锗硅层上形成硅层和后续锗硅层；低温处理所述锗硅层和硅层，采用低温制备方法以及积累型NMOSFET相同的方法，制备硅纳米线与栅极氧化层的形成、栅极以及隔离介质，从而在所述层间隔离介质层上形成积累型PMOSFET； 进行自对准金半合金以及后道金属互连工艺。