[发明专利]基于氧化分凝的埋沟结构硅基围栅晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种埋沟结构硅基围栅晶体管，包括沟道区、栅介质、栅区、源区、漏区和源漏端外延区，其特征在于，所述沟道区为硅纳米线结构，包括三层，内部是圆柱形的沟道区下层，包裹在其外的两层分别是沟道区和沟道区上层，沟道区上层和沟道区下层掺杂有类型相反的杂质，沟道区上层外覆盖一层栅介质区，栅区位于栅介质的外层。

2.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管，其特征在于，沟道区、栅介质和栅区的长度取值范围是10纳米～10微米。

3.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管，其特征在于，沟道区为圆环状，其厚度取值范围是10纳米～1微米，不掺杂或等效于不掺杂。

4.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管，其特征在于，沟道区上层为圆环状，其厚度取值范围是10纳米～1微米，掺杂浓度范围是10¹⁶～10¹⁸cm^-3。

5.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管，其特征在于，沟道区下层为圆柱结构，其直径取值范围是10纳米～3微米，掺杂浓度范围是10¹⁶～10¹⁸cm^-3。

6.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管，其特征在于，所述栅介质厚度取值范围是1～10纳米，栅区厚度范围是10纳米～5微米。

7.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管，其特征在于，所述源区和漏区采用高浓度掺杂，掺杂浓度取值范围是10²⁰～10²¹cm^-3，，且源区和漏区上下表面齐平分别连接源漏端外延区。

8.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管，其特征在于，所述源、漏端外延区位于源区或漏区与沟道之间，其掺杂浓度与源区和漏区相同，其长度取值范围是20纳米～100纳米，其掺杂浓度取值范围是10²⁰～10²¹cm^-3。

9.如权利要求1所述的埋沟结构硅基围栅晶体管的制备方法，包括以下步骤：

(1)选取体硅片，利用硬掩模定义源区，漏区，高浓度n型掺杂；

(2)去掉(1)中硬掩模，利用另一片硬掩模对沟道进行两种不同类型杂质掺杂；

(3)去掉(2)中硬掩模，电子束定义细线条，进行氧化形成悬挂的硅条，氧化过程中杂质进行氧化分凝，形成沟道区、沟道区上层、沟道区下层的三层结构；

(4)湿法腐蚀掉形成的二氧化硅，进行热氧化形成一层二氧化硅栅介质；

(5)制作栅区；

(6)最后进入常规CMOS后道工序。