[发明专利]纳米线阵列围栅MOSFET结构及其制作方法

摘要

本发明公开了一种纳米线阵列围栅MOSFET结构及其制作方法。其中，该制作方法包括：在衬底上形成由浅沟槽隔离区分隔开的N型MOSFET区域和/或P型MOSFET区域；在衬底上光刻出纳米线图案，并交替采用各向异性和各向同性等离子体刻蚀形成多层纳米线堆叠的硅纳米线阵列结构；在硅纳米线阵列结构的每个纳米线上形成牺牲氧化层，以调控纳米线的形状，然后去除牺牲氧化层；对于P型MOSFET区域，在硅纳米线上进行SiGe选择外延生长，SiGe上可选择覆盖Si膜作为保护膜，然后进行浓缩氧化，得到SiGe纳米线阵列结构；以及在纳米线阵列结构的周围制作高K栅介质层和金属栅层。该纳米线阵列围栅MOSFET结构既保留了Si纳米线围栅NMOSFET电子的良好迁移率，又提高了SiGe纳米线围栅PMOSFET的空穴迁移率。

主权项

1.一种纳米线阵列围栅MOSFET结构的制作方法，包括：在衬底上形成由浅沟槽隔离区分隔开的N型MOSFET区域和/或P型MOSFET区域，在所述衬底上淀积SiO2/α‑Si硬掩膜；在衬底上光刻出纳米线图案，并重复交替采用各向异性和各向同性等离子体刻蚀形成多层纳米线堆叠的硅纳米线阵列结构；在硅纳米线阵列结构的每个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；对于P型MOSFET区域，在硅纳米线上进行SiGe选择外延生长，SiGe上可选择覆盖Si膜作为保护膜，然后在设定温度下进行浓缩氧化，得到Ge高含量的SiGe纳米线阵列结构；以及在纳米线阵列结构中制作高K栅介质层和金属栅层；所述金属栅层包括第一金属栅层和第二金属栅层，第一金属栅层采用各向同性的等离子体掺杂N型(NMOSFET)和/或P型(PMOSFET)掺杂剂，第二金属栅层覆盖第一金属栅层并进行退火处理，形成界面偶极子，调节有效功函数。