[发明专利]一种堆叠纳米片GAA-FET器件及其制作方法

权利要求书

1.一种堆叠纳米片GAA-FET器件的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底上形成第一半导体层和第二半导体层交替层叠的堆叠层；

刻蚀所述堆叠层形成鳍，并在所述鳍上形成假栅和第一侧墙；

从外向内刻蚀所述第一半导体层两端的部分区域，在所述第一半导体层两端形成第二侧墙；

去除所述第一半导体层释放纳米片沟道，所述第二半导体层作为沟道；

横向刻蚀所述第二侧墙和所述沟道的交叠区域形成空隙；

在所述空隙中形成界面氧化层，以及交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层，直至将所述空隙完全填充；

环绕所述沟道形成界面氧化层和第三高k介质层，并形成包围所述沟道的金属栅。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述空隙中形成界面氧化层，以及交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层，包括：

形成包围所述沟道的界面氧化层，以及交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层；

去除所述沟道之间的交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层，保留所述沟道和所述第二侧墙之间的空隙中的界面氧化层，以及交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一高k介质层和所述第二高k介质层的材料包括以下材料的至少一种：AlOx、MnOx、ZrOx、TiOx、MoOx、LaOx、MgOx、ScOx、YOx、NdOx。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第三高k介质层为Hf基高k材料，第三高k介质层的材料包括以下材料的至少一种：HfO2、HfSiOx、HfON、HfSiON、HfAlOx、HfLaOx。

5.根据权利要求1-4任一所述的制作方法，其特征在于，所述交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层的厚度之和大于等于0.1nm，且小于等于5nm。

6.根据权利要求1-4任一所述的制作方法，其特征在于，所述衬底的材料为Si或SiGe。

7.一种堆叠纳米片GAA-FET器件，其特征在于，包括：

衬底，位于所述衬底一侧的鳍；所述鳍包括多个第二半导体层，所述第二半导体层作为沟道；

高k金属栅结构，包括界面氧化层，交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层，第三高k介质层以及金属栅；所述金属栅包围所述第二半导体层，所述金属栅两端具有第二侧墙；所述界面氧化层以及交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层，位于所述沟道和所述第二侧墙之间；所述界面氧化层以及第三高k介质层位于所述沟道的外围。

8.根据权利要求7所述的堆叠纳米片GAA-FET器件，其特征在于，所述第一高k介质层和所述第二高k介质层的材料包括以下材料的至少一种：AlOx、MnOx、ZrOx、TiOx、MoOx、LaOx、MgOx、ScOx、YOx、NdOx。

9.根据权利要求7所述的堆叠纳米片GAA-FET器件，其特征在于，所述第三高k介质层为Hf基高k材料，所述第三高k介质层的材料包括以下材料的至少一种：HfO2、HfSiOx、HfON、HfSiON、HfAlOx、HfLaOx。

10.根据权利要求7-9任一所述的堆叠纳米片GAA-FET器件，其特征在于，所述交替层叠的第一高k介质层和第二高k介质层的厚度之和大于等于0.1nm，且小于等于5nm。