[发明专利]垂直全环栅器件系统及其制造方法

权利要求书

1.一种在衬底上制造纳米线器件的方法，所述方法包括：

在衬底上形成纳米线，所述纳米线相对于所述衬底垂直延伸，并且所述纳米线设置在顶部源极/漏极区和底部源极/漏极区之间；

在所述底部源极/漏极区上形成第一介电材料；

在所述第一介电材料上形成第二介电材料；

执行第一蚀刻工艺，以去除部分所述第一介电材料和部分所述第二介电材料，以暴露部分所述底部源极/漏极区；

执行第二蚀刻工艺，以去除所述第一介电材料的位于所述第二介电材料下面的一部分，并且在所述衬底和所述第二介电材料之间形成底切区，以进一步地暴露所述底部源极/漏极区；

在所述暴露的底部源极/漏极区上形成第一含金属材料；以及

对所述第一含金属材料和所述底部源极/漏极区执行退火，以形成底部接触区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

在所述第二蚀刻工艺期间，所述第一介电材料具有第一蚀刻速率；以及

在所述第二蚀刻工艺期间，所述第二介电材料具有第二蚀刻速率，所述第二蚀刻速率小于所述第一蚀刻速率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一介电材料包括氧化物；以及

所述第二介电材料包括以下材料中的一种或多种：氮化硅(SiN)、碳氮化硅(SiCN)、碳化硅(SiC)、碳氧化硅(SiOC)和碳氮氧化硅(SiOCN)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过离子注入同时形成所述顶部源极/漏极区和所述底部源极/漏极区。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述离子注入之后形成所述第一介电材料。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述纳米线上形成栅极介电材料；以及

在所述栅极介电材料上形成导电材料；

其中，基于所述第一介电材料和所述第二介电材料形成隔离层，以将所述导电材料与所述底部源极/漏极区分离。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述顶部源极/漏极区上形成第二含金属材料；以及

对所述第二含金属材料和所述顶部源极/漏极区执行退火，以形成顶部接触区。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底包括以下材料中的一种或多种：硅、硅锗、锗和III-V族材料。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过沉积形成所述第一含金属材料。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过硅化工艺形成所述底部接触区。

11.一种在衬底上制造纳米线器件的方法，所述方法包括：

在衬底上形成纳米线，所述纳米线相对于所述衬底垂直延伸，并且所述纳米线设置在顶部源极/漏极区和底部源极/漏极区之间；

在所述纳米线上形成栅极介电材料；

在所述栅极介电材料上形成导电材料；

在所述顶部源极/漏极区上形成第一含金属材料；

对所述第一含金属材料和所述顶部源极/漏极区执行退火，以形成顶部接触区；

在所述底部源极/漏极区上形成第二含金属材料，其中，在所述底部源极/漏极区上形成第二含金属材料包括：

在所述底部源极/漏极区上形成第一介电材料；

在所述第一介电材料上形成第二介电材料；

执行第一蚀刻工艺，以去除部分所述第一介电材料和部分所述第二介电材料，从而暴露部分底部源极/漏极区；

执行第二蚀刻工艺，以去除所述第一介电材料的位于所述第二介电材料下面的一部分，并且在所述衬底和所述第二介电材料之间形成底切区，以进一步地暴露所述底部源极/漏极区；以及

在所述暴露的底部源极/漏极区上形成所述第二含金属材料；以及

对所述第二含金属材料和所述底部源极/漏极区执行退火，以形成底部接触区。