[发明专利]一种薄电容耦合晶闸管及薄电容耦合晶闸管的制备方法

权利要求书

1.一种薄电容耦合晶闸管，其特征在于：包括：

衬底；

衬底上包括依次连接的阳极区、n基区、p基区、阴极区；

所述P基区为纳米片堆栈部，所述纳米堆栈部形成多个导电沟道，纳米片堆栈部包括；纳米片形成的叠层及位于相邻纳米片之间的支撑结构，支撑结构是第一半导体形成的，纳米片是第二半导体形成的；所述纳米片的宽度大于支撑结构的宽度；

环绕式栅极，其环绕于纳米堆栈部周围。

2.根据权利要求1所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：第一半导体为SiGe，第二半导体为Si。

3.根据权利要求1所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：栅极由内到外依次包括高K介质层和金属栅。

4.根据权利要求1所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：纳米片宽度范围为5-50nm，厚度范围为3-20nm。

5.根据权利要求1所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：支撑结构高度范围为5-30nm，宽度范围为3-40nm。

6.根据权利要求1所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：所述衬底为体硅或绝缘体上硅。

7.根据权利要求1所述的薄电容耦合晶闸管，导电沟道长度范围为10-100nm。

8.根据权利要求3所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：高k介质层为HfO₂或Al₂O₃。

9.根据权利要求3所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：所述金属栅为钨(W)或钴(Co)。

10.根据权利要求1所述的薄电容耦合晶闸管，其特征在于：阳极区和阴极区为重掺杂，n基区为轻掺杂。

11.一种薄电容耦合晶闸管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

提供衬底；

在衬底上外延生长第一半导体、第二半导体的超晶格叠层；

刻蚀超晶格叠层，形成多个鳍片；

在鳍片上形成伪栅；

通过掩膜刻蚀和外延生长依次在鳍片上形成阴极区、n基区、阳极区、p基区；

对鳍片上、伪栅下剩余的第一半导体、第二半导体的超晶格叠层进行选择性移除形成多个导电沟道的纳米堆栈部以形成P基区，使得纳米堆栈部包括第二半导体形成的纳米片以及第一半导体形成的支撑结构，纳米片的宽度大于支撑结构的宽度，实现纳米片的沟道释放；

形成环绕式栅极，环绕于纳米堆栈部周围。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：形成多个鳍片步骤具体为：在超晶格叠层上设置第一侧墙；以第一侧墙为掩膜刻蚀超晶格叠层，形成多个鳍片。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：还包括形成浅沟槽隔离区，具体为：在相邻鳍片之间生成浅沟槽隔离区，使得多个导电沟道位于浅沟槽隔离区之上。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：形成阴极区具体为：在伪栅和超晶格叠层上表面积淀第二侧墙，刻蚀掉伪栅一侧的第二侧墙，进而刻蚀掉对应的超晶格叠层部分，形成阴极空间，在上述阴极空间外延生长硅并进行第一类型的重掺杂，形成阴极区。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：形成n基区具体为：在伪栅和超晶格叠层上表面积淀第三侧墙，刻蚀掉伪栅另一侧、靠近伪栅位置的第二、三侧墙，进而刻蚀掉对应的超晶格叠层部分，形成n基区空间，在上述n基区空间外延生长硅并进行第一类型轻掺杂，形成n基区。