[发明专利]一种纳米环栅MOSFET晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种制备纳米环栅MOSFET晶体管的方法，依次包括如下步骤：

1)在半导体衬底上生长隔离层；

2)在所述步骤1)的隔离层之上，依次生长背栅介质层及隔离层；

3)光刻所述步骤2)得到的隔离层，得到刻有背栅电极图形的隔离层；

4)在所述刻有背栅电极图形的隔离层之上，淀积一层牺牲侧壁介质层，并致密；

5)在所述牺牲侧壁介质层上光刻0.4-1.0微米的线条；

6)将所述步骤5)所得光刻线条的尺寸减小到200-400纳米，并使所述光刻线条的截面为矩形；

7)刻蚀所述步骤6)得到的光刻线条，使所述光刻线条的截面为半圆形，尺寸减小到100纳米以内；

8)在所述步骤7)所得刻有光刻线条的牺牲侧壁介质层之上，淀积无定形硅介质层，并使所述无定形硅介质层转变为金属诱导多晶硅晶化介质层，得到所述纳米环栅MOSFET晶体管沟道区的介质层；

9)光刻所述步骤8)所得金属诱导多晶硅晶化介质层，得到所述纳米环栅MOSFET晶体管的沟道区；

10)在所述步骤9)所得含有沟道区的金属诱导多晶硅晶化介质层之上，生长一层二氧化硅作为隔离层，并淀积一层多晶硅栅介质层；

11)以所述步骤10)所得多晶硅栅介质层为掩膜，进行离子注入；

12)光刻所述步骤2)所得背栅介质层，得到背栅的预刻孔；

13)在所述多晶硅栅介质层之上，依次淀积二氧化硅作为钝化层，光刻所述二氧化硅层得到接触孔，溅铝，得到所述纳米环栅MOSFET晶体管。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述半导体衬底选自Si或Ge，或II-VI、III-V或IV-IV族的二元和三元化合物半导体中的任意一种或其任意组合的混合物；所述半导体衬底之上的隔离层为二氧化硅。

3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，背栅介质层为多晶硅，厚度为4-5nm；所述背栅介质层之上的隔离层为氮化硅。

4.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，牺牲侧壁介质层为二氧化硅，所述致密温度为900℃，致密时间为30分钟，所述牺牲侧壁介质层的厚度为300nm；所述淀积方法为低压汽相淀积方法。

5.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述步骤6)中，采用带光刻胶进行电浆预处理的方法，将所述步骤5)所得光刻线条的尺寸减小到200-400纳米的步骤；所述步骤7)中，刻蚀步骤所用刻蚀液为氢氟酸：水的体积比为1∶50的氢氟酸水溶液。

6.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述步骤8)中，采用金属诱导多晶硅晶化工艺，将所述无定形硅介质层转变为金属诱导多晶硅晶化介质层；所述淀积方法为低压汽相淀积方法。

7.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述步骤10)中，二氧化硅隔离层的厚度为40-50埃，所述多晶硅栅介质层的厚度为80-100纳米。

8.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述步骤11)中，注入的离子为磷，磷的注入剂量为4e+15/cm^-2，注入能量为40KeV。

9.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于：所述步骤13)中，所述作为钝化层的二氧化硅的厚度为4000埃，所述溅铝厚度为8000埃。

10.权利要求1-9任一所述制备方法得到的纳米环栅MOSFET晶体管。