[发明专利]一种与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件及制备方法

权利要求书

1.一种与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域，在所述衬底上形成交替堆叠的牺牲层和第一外延层；

去除所述第二区域的所述第一外延层和牺牲层，在所述第二区域对应的所述衬底上形成第二外延层；

干法各向异性刻蚀所述衬底、所述第一区域的所述第一外延层和牺牲层、所述第二区域的所述第二外延层，形成STI浅沟道隔离、凸出于所述第一区域对应的所述衬底的第一鳍部和凸出于所述第二区域对应的所述衬底的第二鳍部，所述第一鳍部和第二鳍部均沿第一方向延伸；

在所述第一鳍部上形成沿第二方向延伸的第一伪栅，在所述第一伪栅的侧壁上形成侧墙，同时在所述第二鳍部上形成沿第二方向延伸的第二伪栅，在所述第二伪栅的侧壁上形成侧墙，所述第二方向与所述第一方向在所述衬底所在平面内正交；

去除所述第一伪栅，在被所述第一伪栅覆盖的所述第一鳍部形成堆叠纳米线或片，在所述堆叠纳米线或片的表面依次淀积栅介质层和金属栅层，形成第一栅极；

去除所述第二伪栅，在被所述第二伪栅覆盖的所述第二鳍部表面沿第二方向依次淀积所述栅介质层和金属栅层，形成第二栅极；在所述第二区域形成与所述堆叠纳米线或片兼容的FinFET结构的输入输出器件。

2.根据权利要求1所述的与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件的制备方法，其特征在于：去除所述第二区域的所述第一外延层和牺牲层，在所述第二区域衬底上形成第二外延层的步骤包括：

在位于顶部的所述第一外延层的表面淀积硬掩模，利用光刻工艺在所述硬掩模上形成图形，定义出所述第二区域；

利用干法刻蚀或湿法腐蚀工艺选择性去除所述第二区域的所述第一外延层和牺牲层；

在所述第二区域对应的所述衬底上选择性外延所述第二外延层；

对所述第二外延层进行平坦化处理或者回刻，使所述第二外延层的顶部与所述第一区域中的所述硬掩模的顶部相平；

去除所述硬掩模，使所述第一区域和所述第二区域高度差为所述硬掩模的厚度。

3.根据权利要求1所述的与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件的制备方法，其特征在于：在被所述第一伪栅覆盖的所述第一鳍部形成堆叠纳米线或片的步骤包括：

去除被所述第一伪栅覆盖的所述第一鳍部中的所述牺牲层，形成由所述第一外延层组成的所述堆叠纳米线或片。

4.根据权利要求1所述的与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件的制备方法，其特征在于：

在形成所述第一伪栅和第二伪栅及所述第一伪栅和第二伪栅侧壁的侧墙之后，还包括：在所述第一伪栅沿所述第一方向两侧的所述第一鳍部上外延生长源漏区，在所述第二伪栅沿所述第一方向两侧的所述第二鳍部上外延生长源漏区。

5.根据权利要求1或2所述的与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件的制备方法，其特征在于：所述第一外延层材料包括硅；

所述牺牲层材料包括硅锗；

所述第二外延层材料包括硅、硅锗、锗或三五族化合物中的任意一种；

所述衬底材料包括硅或绝缘体上硅。

6.根据权利要求1所述的与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件的制备方法，其特征在于：所述第一区域用于形成核心器件；

所述第二区域用于形成输入输出器件。

7.根据权利要求1所述的与堆叠纳米线或片兼容的输入输出器件的制备方法，其特征在于：所述第一栅极和第二栅极均包括所述栅介质层和所述金属栅层，所述栅介质层包括二氧化硅和/或二氧化铪。