[发明专利]环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1)，提供一硅衬底，于所述硅衬底表面形成SiGe层；

步骤2)，于所述SiGe层及硅衬底中制作浅沟道隔离结构，去除硅衬底表面的浅沟道隔离结构，获得位于所述硅衬底表面的SiGe凸起结构；

步骤3)，于所述SiGe凸起结构表面外延SiGe，形成SiGe带结构；

步骤4)，对各SiGe带结构进行氧化浓缩工艺形成由氧化层包围的Ge带结构，去除所述氧化层，并对所述硅衬底表面进行氧化形成表面氧化层；

步骤5)，于第一Ge带结构表面依次形成环绕的N^-型InGaAs层及N⁺型InGaAs层，于第二Ge带结构表面形成环绕的P⁺型Ge层；

步骤6)，去除与第一栅区对应的N⁺型InGaAs层，露出N^-型InGaAs层，形成第一环形沟槽，并去除与第二栅区对应的P⁺型Ge层，露出第二Ge带结构，形成第二环形沟槽；

步骤7)，于第一环形沟槽表面依次形成半导体阻挡层、第一高K介质层以及第一金属栅，于第二环形沟槽表面依次形成第二高K介质层以及第二金属栅。

2.根据权利要求1所述的环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于：还包括步骤：

步骤8)，于栅区结构两侧制作侧墙结构；

步骤9)，于第一栅区两侧的N⁺型InGaAs源区及N⁺型InGaAs漏区上分别制作III-V量子阱晶体管的源极金属及漏极金属，并于第二栅区两侧的P⁺型Ge源区及的P⁺型Ge漏区分别制作锗无结晶体管的源极金属及漏极金属。

3.根据权利要求1所述的环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于：步骤4)中，去除所述氧化层后，还包括于H₂气氛中对所述Ge带结构进行退火的步骤，所述Ge带结构的直径范围为10～100nm。

4.根据权利要求1所述的环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于：步骤5)中，采用分子束外延法、原子层沉积法及金属有机化合物化学气相沉积法中的一种于第一Ge带结构表面依次形成环绕所述第一Ge带结构的N^-型InGaAs层及N⁺型InGaAs层。

5.根据权利要求1所述的环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于：所述N^-型InGaAs层的厚度范围为10～100nm，掺杂浓度为10¹⁷/cm³数量级。

6.根据权利要求1所述的环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于：所述N⁺型InGaAs层的厚度范围为10～200nm，掺杂浓度为10¹⁹/cm³数量级。

7.根据权利要求1所述的环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于：步骤5)中，采用采用分子束外延法、原子层沉积法及金属有机化合物化学气相沉积法中的一种于所述第二Ge带结构表面形成环绕所述第二Ge带结构的P⁺型Ge层。

8.根据权利要求1所述的环栅III-V量子阱晶体管及锗无结晶体管的制造方法，其特征在于：所述P⁺型Ge层的厚度范围为10～200nm，掺杂浓度为10¹⁹/cm³数量级。