硅纳米线晶体管器件可编程阵列的制备方法

摘要

本发明提供一种基于硅纳米线场效应晶体管的六边形可编程阵列及其制备方法，该阵列包括纳米线器件、纳米线器件连接区和栅连接区，所述纳米线器件呈圆柱形结构，包括硅纳米线沟道、栅介质层和栅区，栅介质层包裹硅纳米线沟道，栅区包裹栅介质层，纳米线器件以六边形排列构成一单元，纳米线器件连接区为3个纳米线器件之间的连接节点，纳米线器件连接区固定在一个硅支架上。本发明可实现复杂互联控制逻辑，适合应用于高速高集成度的数字/模拟电路，和数模混合电路。

主权项

一种硅纳米线晶体管器件可编程阵列的制备方法，该硅纳米线晶体管器件可编程阵列包括纳米线器件、纳米线器件连接区和栅连接区，所述纳米线器件呈圆柱形结构，包括硅纳米线沟道、栅介质层和栅区，栅介质层包裹硅纳米线沟道，栅区包裹栅介质层，其中，硅纳米线沟道、栅介质层和栅区的长度取值一致，范围是5纳米～1微米，纳米线器件以六边形排列构成一编程单元，相邻编程单元之间共用一个公共的纳米线器件，每个编程单元的中间部分为镂空区，纳米线器件连接区为3个纳米线器件之间的连接节点，该纳米线器件连接区与纳米线器件的沟道连接，同时作为纳米线器件的源或漏，纳米线器件连接区固定在一个硅支架上，栅连接区为纳米线器件的栅区提供连接，使多根纳米线器件形成共栅结构，制备工艺具体包括以下步骤：1)选取掺杂浓度小于1015cm‑3的硅片，利用交错式硬掩模定义硅片镂空区；2)去掉1)中硬掩模，进行氧化减薄纳米线硅条，形成悬浮的硅纳米线网络；交错式硬掩模形成的纳米线器件连接区较纳米线器件沟道区粗，在氧化减薄这个工艺步骤中，纳米线实现悬空，而纳米线器件连接区并没有悬空，它下面存在硅支架支撑整个网络；3)湿法腐蚀掉形成的二氧化硅，进行热氧化形成一层致密二氧化硅栅介质；4)利用另两片硬掩模分别对N型栅和P型栅连接进行定义；5)淀积材料，制作栅连接区；6)最后进入常规CM0S后道工序。