[发明专利]纳米线场效应晶体管器件

说明书

技术领域

本发明通常涉及纳米线场效应晶体管器件，更具体的，涉及在纳米线场效应晶体管器件中的有源接触区域。

背景技术

纳米线场效应晶体管(FET)器件通常包括限定沟道区域的纳米线部分。该沟道区域由包括介电层和导电层的栅极叠层部分围绕。注入或掺杂施主或受主杂质到所述纳米线的部分或者连接到该沟道区域的扩展区域以形成有源区域。该有源区域通常由硅化物材料覆盖，并形成接触硅化物材料的导电接触。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种形成场效应晶体管器件的方法包括：在衬底之上形成悬置的纳米线，在所述衬底的一部分上并围绕所述纳米线的一部分形成虚设栅极叠层，去除所述纳米线的暴露部分，从所述纳米线的暴露部分外延生长纳米线扩展部分，在所述衬底的暴露部分、所述虚设栅极叠层以及所述纳米线扩展部分上沉积半导体材料层，以及去除所述半导体材料的部分以形成邻近所述虚设栅极叠层设置并接触所述纳米线扩展部分的侧壁接触区域。

根据本发明的又一个实施例，一种形成场效应晶体管器件的方法包括：在衬底之上形成悬置的纳米线，在所述衬底的一部分上并围绕所述纳米线的一部分形成虚设栅极叠层，去除所述纳米线的暴露部分，去除所述虚设栅极叠层的一部分以进一步暴露所述纳米线的部分，在所述衬底的暴露部分、所述虚设栅极叠层以及所述纳米线的暴露部分上沉积半导体材料层，以及去除所述半导体材料的部分以形成邻近所述虚设栅极叠层设置并接触所述纳米线的侧壁接触区域。

根据本发明的又一个实施例，一种形成场效应晶体管器件的方法包括：在衬底之上形成悬置的纳米线，在所述纳米线之上设置介电层，在所述介电层和所述衬底的暴露部分之上沉积导电层，在所述导电层的一部分上构图硬掩模层，去除所述导电层的暴露部分以形成栅极叠层，去除所述介电层的暴露部分以暴露所述纳米线的部分，去除纳米线的暴露部分，从所述纳米线的暴露部分外延生长纳米线扩展部分，在所述衬底的暴露部分、所述栅极叠层以及所述纳米线扩展部分上沉积半导体材料层，以及去除所述半导体材料的部分以形成邻近所述栅极叠层设置并接触所述纳米线扩展部分的侧壁接触区域。

根据本发明的又一个实施例，一种场效应晶体管器件包括纳米线、包括设置在所述纳米线上的栅极介电层及设置在所述介电层和衬底上的栅极导体层构成的栅极叠层，以及包括邻近所述栅极叠层设置在所述衬底上的侧壁接触部分的有源区域，所述侧壁接触部分与所述纳米线电接触。

通过本发明的技术实现附加的特性和优势。在本文中详细描述了本发明的其他实施例和方面并且认为是所要求保护发明的一部分。为了对本发明优势与特征的更好理解，参考说明书和附图。

附图说明

被视为本发明的主题在说明书的结尾处的权利要求中特别指出和明确要求保护。结合附图并通过下文的详细说明，本发明的前述和其它特征以及优点是显而易见的，各图中：

图1A-图17B示出用于制造FET器件的示例性方法，对于这一点：

图1A示出纳米线的截面图。

图1B示出图1A的顶视图。

图2A示出在纳米线体的平滑和细化之后的纳米线的截面图。

图2B示出图2A的顶视图。

图3A示出光刻构图介电层的沉积的截面图。

图3B示出图3A的顶视图。

图4A示出光刻可构图介电层的构图与显影的截面图。

图4B示出图4A的顶视图。

图5A示出去除纳米线的暴露部分的截面图。

图5B示出图5A的顶视图。

图6A示出选择性外延生长的截面图。

图6B示出图6A的顶视图。

图7A示出沉积非晶层的截面图。

图7B示出图7A的顶视图。

图8A示出去除非晶层的部分的截面图。

图8B示出图8A的顶视图。

图8C示出细纳米线的例子的截面图。

图8D示出粗纳米线的例子的截面图。

图9A示出去除非晶层的残留区域的截面图。

图9B示出图9A的顶视图。

图10A示出通过离子注入掺杂的截面图。

图10B示出图10A的顶视图。

图11A示出形成硅化物的截面图。

图11B示出图11A的顶视图。

图12A示出沉积覆盖层的截面图。

图12B示出图12A的顶视图。

图13A示出覆盖层平面化的截面图。

图13B示出图13A的顶视图。