[发明专利]堆叠式环栅纳米片CMOS器件结构及其制造方法

权利要求书

1.一种堆叠式环栅纳米片CMOS器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底，衬底的一侧具有支撑部，沿支撑部的延伸方向在支撑部上交替层叠设置牺牲层与沟道层，支撑部、牺牲层与沟道层构成鳍结构，其中，NMOS使用第一材料的沟道层，PMOS使用第二材料的沟道层，且各自的沟道层同为对方的牺牲层，第二材料的空穴迁移率大于第一材料的空穴迁移率；

形成跨鳍结构的假栅叠层，在位于假栅叠层两侧的鳍结构中形成源/漏区；

通过选择性腐蚀工艺，依次去除NMOS/PMOS的假栅叠层以及其所覆盖的牺牲层，以使沟道层中位于源/漏区之间的部分表面裸露，具有裸露表面的沟道层构成纳米片阵列；

绕纳米片阵列中各纳米片的外周形成栅叠层结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过选择性腐蚀工艺，依次去除NMOS/PMOS的假栅叠层以及其所覆盖的牺牲层，以使沟道层中位于源/漏区之间的部分表面裸露，具有裸露表面的沟道层构成纳米片阵列包括：

使用腐蚀掩蔽层将PMOS完全覆盖，露出NMOS，使用一种只腐蚀假栅叠层而不腐蚀第一材料的腐蚀工艺，将NMOS的假栅叠层除去，露出第一材料和第二材料沟道表面，并使用一种只腐蚀第二材料而不腐蚀第一材料的腐蚀工艺，将沟道区的第二材料去除，实现NMOS的多层第一材料沟道分离；

使用腐蚀掩蔽层将NMOS完全覆盖，露出PMOS，使用一种只腐蚀假栅叠层而不腐蚀第二材料的腐蚀工艺，将PMOS的假栅叠层除去，露出第一材料和第二材料沟道表面，并使用一种只腐蚀第一材料而不腐蚀第二材料的腐蚀工艺，将沟道区的第一材料去除，实现PMOS的多层第二材料沟道分离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述腐蚀工艺包括干法和湿法腐蚀工艺。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在位于假栅叠层两侧的鳍结构中形成源/漏区包括：通过源漏选择外延和掺杂及快速退火在位于假栅叠层两侧的鳍结构中形成源/漏区。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一材料为Si，所述第二材料的空穴迁移率大于100cm²/V·s。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二材料包括GeSi、Ge和Si_1-xGe_x。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述腐蚀掩蔽层包括光刻胶、聚合物、a-C、有机绝缘体、旋涂玻璃、low-k和氮化硅。

8.一种堆叠式环栅纳米片CMOS器件结构，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底包括NMOS区域和PMOS区域，其中，NMOS使用第一材料的沟道层，PMOS使用第二材料的沟道层，第二材料的空穴迁移率大于第一材料的空穴迁移率；

纳米片阵列，位于所述衬底上，包括多个纳米片；

栅堆叠结构，环绕所述纳米片阵列中的纳米片设置；以及

源/漏区，与所述纳米片阵列连接。

9.根据权利要求8所述的堆叠式环栅纳米片CMOS器件结构，其特征在于，所述第一材料为Si，所述第二材料的空穴迁移率大于100cm²/V·s。

10.根据权利要求8所述的堆叠式环栅纳米片CMOS器件结构，其特征在于，所述第二材料包括GeSi、Ge和Si_1-xGe_x。