[发明专利]场效应晶体管结构及其制备方法

权利要求书

1.一种场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)提供一基底，并于所述基底表面沉积由至少一层第一材料层及至少一层第二材料层交替叠置的叠层材料层，且所述第一材料层与所述第二材料层的材料不同；

2)于所述叠层材料层内定义有源区，并形成环绕所述有源区且贯穿所述叠层材料层上下表面的浅沟槽隔离区；

3)刻蚀所述有源区以形成沟道区以及分别连接于所述沟道区两端的源区和漏区；

4)腐蚀步骤3)得到的结构，去除所述沟道区内的所述第一材料层或所述第二材料层，以得到至少一条纳米线沟道；

5)至少于所述纳米线沟道表面沉积一层介质层，并于所述介质层表面形成栅极结构层，其中，所述介质层的上表面高于所述叠层材料层的上表面，且当形成多条所述纳米线沟道时，相邻所述纳米线沟道表面的所述介质层不连通；以及

6)于所述栅极结构层表面、所述源区表面以及所述漏区表面分别制作栅电极、源电极以及漏电极，以完成所述场效应晶体管的制备。

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤2)中，通过光刻-刻蚀工艺于所述叠层材料层内形成浅沟槽结构，以定义出所述有源区，并于所述浅沟槽结构内填充绝缘材料层，以形成所述浅沟槽隔离区。

3.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述有源区包括第一部分以及位于所述第一部分两侧且与所述第一部分相连接的第二部分，所述第一部分用于形成所述沟道区，所述第二部分用于作为连接于所述沟道区两端的源区和漏区。

4.根据权利要求3所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤3)中，刻蚀所述有源区的步骤包括：

3-1)于步骤2)所得到结构的表面形成一层刻蚀掩膜层，所述刻蚀掩膜层暴露出所述第一部分中后续要形成所述沟道区以外的多余区域；

3-2)以所述刻蚀掩膜层为掩膜，对所述多余区域进行刻蚀直至暴露出所述基底，以得到所述沟道区以及连接于所述沟道区两端的源区和漏区。

5.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述介质层为高K介质层，所述栅极结构层包括位于所述介质层表面的第一部分、连接于所述第一部分两侧且位于所述基底上的第二部分以及连接于所述第二部分裸露的端部的第三部分。

6.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤5)中，形成所述栅极结构层之前，还包括于所述介质层表面形成一层金属阻挡层的步骤。

7.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤5)中，还包括于所述栅极结构层表面形成侧墙结构的步骤，其中，所述侧墙结构填充满所述有源区被刻蚀掉的区域，并暴露出所述栅极结构层的顶部以用于后续形成栅电极。

8.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤6)中，形成所述栅电极、源电极及漏电极之前，还包括于所述栅极结构层顶部表面、所述源区顶部表面以及所述漏区顶部表面形成一层金属硅化物层的步骤。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述第一材料层为锗硅材料层，所述第二材料层为硅材料层。

10.根据权利要求9所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述锗硅材料层为硼掺杂或者磷掺杂的锗硅材料层，其中，硼掺杂的掺杂浓度为1e18cm^-3～5e19cm^-3；磷掺杂的掺杂浓度为1e18cm^-3～2e19cm^-3。

11.根据权利要求9所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤4)中去除所述第一材料层采用氢氟酸、双氧水以及醋酸的混合溶液；去除所述第二材料层采用四甲基氢氧化铵溶液。