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，通过刻蚀SOI衬底上形成的硅层和锗硅层，形成鳍形有源区；在鳍形有源区内形成硅纳米线；接着，在SOI衬底沟道区沉积无定形碳；在栅极沟槽中形成栅极；进行金半合金工艺，去除无定形碳；同时进行沟道隔离介质与层间隔离介质的沉积，形成NMOSFET；接着形成PMOSFET；最后进行合金以及金属互连工艺。本发明基于SOI的后栅型积累模式Si-NWFET制备方法实现了NMOSFET与PMOSFET结构分离，从而能够独立工艺调试，有效减小PMOSFET的接触孔电阻以提高PMOSFET性能，提高载流子迁移率。

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；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衬底上的沟道区形成无定形碳；在所述SOI衬底、硅纳米线、无定形碳以及源漏区表面形成栅极氧化层；在所述鳍形沟道区内的SOI衬底上形成栅极；自对准金半合金工艺；去除所述无定形碳，进行沟道隔离介质层和层间隔离介质层沉积及平坦化工艺，形成积累型NMOSFET；将单晶硅层与所述层间隔离介质层上进行低温键合，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。