[发明专利]堆叠纳米线环栅器件及其制作方法

权利要求书

1.一种堆叠纳米线环栅器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

在衬底上通过外延方式依次交替生长牺牲层和沟道层，形成堆叠结构；

在所述堆叠结构上制作假栅；

在所述假栅上制作第一侧墙层；

从各所述牺牲层的裸露表面开始向内刻蚀，在所述堆叠结构上形成相对所述沟道层的内凹形貌；

淀积第二侧墙层，并填充满所述内凹形貌的内凹处形成内侧墙；

在所述第二侧墙层上淀积填充层，平坦化至使第二侧墙层裸露，其中，所述填充层的材料包括旋涂碳或者聚酰亚胺；

通过自对准刻蚀方式刻蚀第二侧墙层的顶部和侧壁，剩余内侧墙以及被填充层覆盖的第二侧墙层的底部；

采用灰化方法去除所述填充层和采用干法各向异性刻蚀去除第二侧墙层的底部；

在所述衬底上分别外延生长源区和漏区；

湿法腐蚀去除所述假栅和第一侧墙层；

去除所述牺牲层，形成纳米线沟道；

形成环绕所述纳米线沟道的高K金属栅；

填充绝缘层，制作接触孔和引线，完成制备。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述形成堆叠结构步骤中，具体包括如下子步骤：

在衬底上通过外延方式依次交替生长牺牲层和沟道层，形成堆叠层；

利用光刻技术，在所述堆叠层上形成图案化的光刻胶；

以图案化的光刻胶为掩膜，干法刻蚀所述堆叠层至所述衬底；

去除光刻胶，形成堆叠结构。

3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

形成所述内凹形貌的步骤中，采用原子层刻蚀方式刻蚀各所述牺牲层；

其中，所述内凹形貌的相对所述沟道层的内凹深度与所述第一侧墙层的厚度相同。

4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述淀积第二侧墙层步骤中，所述第二侧墙层的材料包括Si₃N₄、一氮化硅、碳化硅或者氮氧化硅。

5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述淀积填充层并平坦化的步骤中，所述平坦化的方式包括干法刻蚀或者化学机械抛光。

6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述灰化方法的条件包括：压力为100mT~2T；氧气流量为1000 sccm~5000sccm。

7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述形成纳米线沟道的步骤中，采用氯化氢气体腐蚀或者原子层刻蚀方法去除所述牺牲层，形成纳米线沟道。

8.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述形成环绕所述纳米线沟道的高K金属栅的步骤中，具体操作包括：

在所述纳米线沟道上淀积高K金属；以及

在所述牺牲层去除后的空间内填充高K金属。

9.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述假栅的材料包括多晶硅；

所述第一侧墙层的材料包括氧化硅；

所述衬底为SOI衬底。

10.一种堆叠纳米线环栅器件，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的堆叠纳米线环栅器件的制作方法制备得到。