[发明专利]一种垂直硅纳米线晶体管的制造工艺方法

摘要

本发明提出一种垂直硅纳米线晶体管的制造工艺方法，通过改进原有的垂直硅纳米线晶体管的工艺制造技术，避免了原有技术中垂直硅纳米线晶体管在对源漏进行离子注入时其围栅的阻挡效应，而这种阻挡效应会造成源漏掺杂的不均匀导致器件性能的不对称性，使电路设计及器件可靠性遇到问题。本发明采用了新的工艺步骤，解决了垂直硅纳米线晶体管围栅阻挡了一部分源端离子注入带来的器件结构和特性不对称问题，使垂直硅纳米线晶体管结构和性能能够对称，不依赖于源漏的选择，这样电路设计将大为受益。

主权项

1.一种垂直硅纳米线晶体管的制造工艺方法，其特征在于，包括下列步骤：a.通过在硅衬底上进行N型杂质离子注入形成N型重掺杂区域，退火后使用硅气相外延一层单晶硅层；b.对外延的单晶硅层及N型重掺杂区域进行反应离子刻蚀，形成垂直硅纳米线的沟道部分和源端；c.在垂直硅纳米线的硅柱部分热氧化形成一层SiO2薄膜作为栅氧化层，然后化学气相淀积第一介质层，并用反应离子刻蚀回刻得到需要的第一介质层厚度，化学气相淀积多晶硅栅极；d.反应离子刻蚀刻蚀多晶硅露出硅纳米线顶端，得到需要的多晶硅栅厚度，然后进行N型杂质的离子注入形成漏端；e.漏端形成后化学气相淀积第二介质层并用反应离子刻蚀回刻得到需要的第二介质层厚度，高温退火后在顶端化学气相淀积多晶硅层用反应离子刻蚀回刻得到所需厚度；f.然后对顶端多晶硅进行N型杂质的离子注入使N型重掺杂区域与纳米线漏端连成一片形成新的漏端；g.最后是快速热退火和标准金属化工艺。