[发明专利]场效应管的制作方法及场效应管

权利要求书

1.一种场效应管的制作方法，包括：

在衬底上形成N型MOSFET区域和P型MOSFET区域，所述MOSFET区域由浅沟槽隔离区分隔开；

在所述MOSFET区域形成硬掩膜图案；

形成硅纳米线阵列结构，所述硅纳米线阵列结构包括多层堆叠的硅纳米线；

在所述多层堆叠的硅纳米线上形成牺牲氧化层，以调控纳米线的尺寸及形状，然后去除牺牲氧化层，得到Si纳米线阵列结构；

在所述P型MOSFET区域的所述多层堆叠的硅纳米线上进行SiGe选择外延生长和浓缩氧化，去氧化层后得到SiGe纳米线阵列结构；以及

在所述Si纳米线(NMOSFET区域)和SiGe纳米线(PMOSFET区域)阵列结构处依次形成界面氧化物层，铁电材料栅介质叠层以及金属栅叠层；

其中，所述硅纳米线阵列结构采用重复交替使用各向异性和各向同性等离子体刻蚀在所述MOSFET区域形成，所述金属栅叠层包裹所述铁电材料栅介质叠层，包括第一金属栅层和第二金属栅层。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其中，在所述PMOAFET区域的多层堆叠的硅纳米线上进行SiGe选择外延生长和浓缩氧化，去氧化层，得到SiGe纳米线阵列结构包括：

在所述硅纳米线上进行选择SiGe外延生长；

在所述SiGe外延生长层上形成Si保护膜；

在设定温度下进行浓缩氧化；

去掉氧化层，得到SiGe纳米线阵列结构。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其中，所述浓缩氧化的温度介于750℃～900℃之间，时间为8小时～15小时；和/或所述选择外延生长层的厚度介于5nm～20nm之间，Si保护膜的厚度介于0～3nm之间。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其中，所述形成硅纳米线阵列结构包括：

钝化，每步刻蚀后采用等离子体氧化暴露的纳米线结构的表面，形成钝化膜；以及

采用CF4各向异性等离子体去除衬底表面的钝化膜。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其中，在所述纳米线阵列结构处依次形成界面氧化物层，铁电材料栅介质叠层以及金属栅叠层包括：

在所述N型MOSFET区域和P型MOSFET区域的衬底上形成假栅叠层、围绕假栅叠层的栅极侧墙、以及源/漏区；

去除所述N型MOSFET区域和P型MOSFET区域中的假栅叠层以在栅极侧墙内侧形成栅极开口，使纳米线阵列结构凹槽的表面露出；

在N型MOSFET区域和P型MOSFET区域的栅极开口处依次形成界面氧化物层、铁电材料栅介质叠层与第一金属栅层；

分别对所述N型MOSFET区域和P型MOSFET区域中的任一个所述第一金属栅层进行掩蔽，对另一个所述第一金属栅层进行N型或P型掺杂，并根据期望的阈值电压控制掺杂剂量；以及

在所述第一金属栅层上形成第二金属栅层，并进行PMA退火处理；

其中，所述第一金属栅层采用各向同性的等离子体掺杂N型(NMOSFET)和P型(PMOSFET)掺杂剂分别实现各自功函数的调节，或采用双金属栅功函数工艺实现各自功函数的调节，所述第二金属栅层覆盖所述第一金属栅层并进行退火处理,一方面使界面形成偶极子，调节有效功函数；同时另一方面由于退火过程中金属电极夹持作用，诱发负电容效应的产生。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其中，所述在P型MOSFET区域的衬底上形成假栅叠层、围绕假栅叠层的栅极侧墙、以及源/漏区包括：

在所述栅极侧墙形成后，进行所述源/漏区硅刻蚀；

对所述侧墙进行适当过刻蚀，形成相应内凹口环绕纳米线；以及

进行B掺杂SiGe选择性外延，形成P⁺SiGe源/漏区。