[发明专利]一种非对称栅MOS器件及其制备方法

权利要求书

1.一种非对称栅MOS器件，其特征在于，所述MOS器件的栅极为金属栅，且所述金属栅的功函数在所述MOS器件的源端与漏端不同。

2.如权利要求1所述的非对称栅MOS器件，其特征在于，所述金属栅为金属半导体化合物纳米线。

3.如权利要求2所述的非对称栅MOS器件，其特征在于，该MOS器件具体包括：

半导体衬底；

栅氧化层，形成于所述半导体衬底上；

栅极，形成于所述栅氧化层上，并且所述栅极的两侧形成有侧墙；以及

源漏区，形成于所述栅极两侧的所述半导体衬底内。

4.如权利要求3所述的非对称栅MOS器件，其特征在于，所述金属栅的长度为2～11nm。

5.如权利要求4所述的非对称栅MOS器件，其特征在于，所述半导体衬底为硅或绝缘层上硅，所述金属半导体化合物纳米线为金属硅化物纳米线。

6.如权利要求4所述的非对称栅MOS器件，其特征在于，所述半导体衬底为锗或绝缘层上锗，所述金属半导体化合物纳米线为金属锗化物纳米线。

7.一种如权利要求3所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上制备栅氧化层；

在所述栅氧化层上制备栅极，并对所述栅极进行离子注入掺杂，使所述栅极两侧的功函数不同；

在所述栅极的两侧形成侧墙；

进行源漏注入，在所述半导体衬底内形成源漏区。

8.如权利要求7所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，在所述栅氧化层上制备栅极具体包括如下步骤：

在所述栅氧化层上依次形成多晶半导体层以及绝缘层；

依次对所述绝缘层以及所述多晶半导体层进行刻蚀，去掉两侧的绝缘层以及多晶半导体层；

在所述多晶半导体层两侧的侧壁上沉积金属薄膜，所述金属薄膜中的金属向所述多晶半导体层扩散；

去除所述多晶半导体层侧壁表面剩余的金属薄膜；

对所述多晶半导体层进行退火，在所述多晶半导体层的侧壁表面形成金属半导体化合物纳米线；

去除所述绝缘层及所述多晶半导体层；

以所述金属半导体化合物纳米线为掩模，对所述栅氧化层进行刻蚀；以及

对所述金属半导体化合物纳米线进行离子注入掺杂，使所述金属半导体化合物纳米线两侧的功函数不同。

9.如权利要求8所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述对金属半导体化合物纳米线进行离子注入掺杂所采用的离子为P离子、As离子或B离子中的任一种或其组合。

10.如权利要求9所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述对金属半导体化合物纳米线进行离子注入掺杂，使所述金属半导体化合物纳米线两侧的功函数不同，是通过对所述金属半导体化合物纳米线进行单边离子注入实现的。

11.如权利要求9所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述对金属半导体化合物纳米线进行离子注入掺杂，使所述金属半导体化合物纳米线两侧的功函数不同，是通过对所述金属半导体化合物纳米线进行双边离子注入实现的。

12.如权利要求8所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述金属薄膜是通过PVD法沉积在所述多晶半导体层两侧的侧壁上的。

13.如权利要求12所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，在所述PVD法沉积金属薄膜的过程中，将靶材部分离化成离子状态，使其产生金属离子，并在所述多晶半导体层上加第一偏压。

14.如权利要求13所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述将靶材部分离化成离子状态是通过在所述靶材上加第二偏压实现的。

15.如权利要求14所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述第一偏压为直流偏压、交流偏压或脉冲偏压中的任一种。

16.如权利要求14所述的非对称栅MOS器件的制备方法，其特征在于，所述第二偏压为直流偏压、交流偏压或脉冲偏压中的任一种。