[发明专利]硅纳米线围栅器件的制备方法有效
| 申请号： | 201010619474.6 | 申请日： | 2010-12-31 |
| 公开（公告）号： | CN102142376A | 公开（公告）日： | 2011-08-03 |
| 发明（设计）人： | 范春晖;周伟 | 申请（专利权）人： | 上海集成电路研发中心有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/336 | 分类号： | H01L21/336 |
| 代理公司： | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人： | 郑玮 |
| 地址： | 201210 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 纳米 线围栅 器件 制备 方法 | ||
1.一种硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供SOI衬底，所述SOI衬底包括单晶硅衬底，覆盖所述单晶硅衬底表面的埋氧化层和覆盖所述埋氧化层表面的硅膜；
在所述SOI衬底上依次形成二氧化硅缓冲层和氮化硅层，光刻定义有源区并刻蚀所述有源区以外的所述二氧化硅缓冲层和氮化硅层；
对所述硅膜进行局部氧化处理，形成场氧隔离，使所述有源区的边缘形成鸟嘴结构；
去除所述氮化硅层和所述二氧化硅缓冲层；
光刻定义保护所述有源区的源漏区域的硅膜，刻蚀其余硅膜形成槽，所述鸟嘴结构下方的硅膜形成硅纳米线；
刻蚀所述硅膜在局部氧化处理后形成的二氧化硅和部分所述埋氧化层，使得所述硅纳米线悬空；
栅氧氧化，形成围绕所述硅纳米线的栅介质层；
沉积多晶硅，并刻蚀所述多晶硅形成围栅；
源漏注入，沉积二氧化硅隔离层并退火；
在所述二氧化硅隔离层中形成接触孔，沉积金属，光刻并刻蚀所述金属完成栅极、源极和漏极的金属引出。
2.如权利要求1所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，当所述SOI衬底的硅膜的厚度大于50nm时，在形成所述二氧化硅缓冲层和氮化硅层步骤之前采用氧化减薄工艺，使所述硅膜的厚度减小到50nm。
3.如权利要求1所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，所述SOI衬底的硅膜的厚度为30～60nm。
4.如权利要求1所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，对所述硅膜进行局部氧化处理的步骤中，所述硅膜被彻底氧化。
5.如权利要求1所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，采用各向异性反应离子刻蚀的方法刻蚀所述硅膜形成槽，以在所述鸟嘴结构下方形成所述硅纳米线。
6.如权利要求1所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，采用各向同性的湿法刻蚀方法刻蚀所述局部氧化处理后形成的二氧化硅和部分所述埋氧化层，以使所述的硅纳米线悬空。
7.如权利要求1所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，所述硅纳米线悬空后，对所述硅纳米线进行部分高温干氧氧化，氧化温度不低于1000℃，刻蚀所述硅纳米线高温氧化形成的二氧化硅，使得所述硅纳米线的截面接近圆形，所述硅纳米线的直径不超过10nm。
8.如权利要求1所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，采用缓冲氢氟酸溶液腐蚀去除所述二氧化硅缓冲层。
9.如权利要求8所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，过腐蚀所述二氧化硅缓冲层。
10.如权利要求8所述的硅纳米线围栅器件的制备方法，其特征在于，对所属二氧化硅缓冲层过腐蚀10％。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
