[发明专利]基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法

权利要求书

1.一种基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，包括：

提供SOI衬底，所述SOI衬底由下至上依次包括硅衬层、绝缘体层和顶层硅；

对所述SOI衬底表面进行处理，将所述SOI衬底的顶层硅转化为初始锗硅层；

在所述SOI衬底上交替形成硅层和后续锗硅层，所述初始锗硅层和后续锗硅层共同构成锗硅层；

对所述锗硅层和硅层刻蚀处理，形成鳍形有源区，剩余的区域作为源漏区；

在所述鳍形有源区内形成硅纳米线，所述硅纳米线纵向堆叠；

在所述硅纳米线表面形成栅极氧化层；

在所述SOI衬底上的沟道内形成隔离介质层并进行源漏区离子注入和退火工艺；

在鳍形有源区内的SOI衬底上形成栅极。

2.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，对所述SOI衬底表面进行处理，将所述SOI衬底顶层硅转化为初始锗硅层的步骤包括：

在所述SOI衬底表面沉积一锗层或锗硅层；

对所述锗层或锗硅层氧化处理，所述锗层或锗硅层中锗氧化浓缩与所述SOI衬底顶层中的硅形成初始锗硅层，所述初始锗硅层的上层表面为SiO₂层；

湿法去除所述SiO₂层。

3.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述硅层至少为一层，所述锗硅层比硅层多一层。

4.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述硅纳米线的直径在1纳米～1微米之间。

5.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述硅纳米线的截面形状为圆形、横向跑道形或纵向跑道形。

6.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，在所述硅纳米线表面形成栅极氧化层之前，还包括：

对所述硅纳米线进行热氧化；

蚀刻掉所述热氧化形成的二氧化硅。

7.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述栅极氧化层的材料为二氧化硅、氮氧化硅或高k介质。

8.如权利要求7所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述高k介质为HfO₂、Al₂O₃、ZrO₂中的一种或其任意组合。

9.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述栅极的材料为多晶硅、无定形硅、金属中的一种或其任意组合。

10.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述隔离介质层的材料为二氧化硅。

11.如权利要求1所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述刻蚀采用次常压化学气相刻蚀法。

12.如权利要求11所述的基于SOI的纵向堆叠式后栅型Si-NWFET制造方法，其特征在于，所述次常压化学气相刻蚀法采用氢气和氯化氢混合气体，其中氢气和氯化氢混合气体的温度在600℃～800℃之间，其中氯化氢的分压大于300Torr。