[发明专利]基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法

权利要求书

1.一种基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，包括：

提供一体硅衬底，所述体硅衬底上交替生长有SiGe层和Si层；

对所述SiGe层和Si层进行光刻和刻蚀，形成阵列式鳍形有源区，剩余的SiGe层和Si层作为源漏区；

通过选择性刻蚀去除所述阵列式鳍形有源区中的SiGe层，形成三维阵列式硅纳米线；

在所述源漏区之间的体硅衬底上形成虚拟隔离层；

在所述虚拟隔离层内形成栅极沟槽；

在所述三维阵列式硅纳米线上形成栅极氧化层；

在所述栅极沟槽内形成栅极；

去除虚拟隔离层，形成隔离沟槽；

在所述隔离沟槽内形成隔离介质层。

2.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，距离所述体硅衬底最近的一层为SiGe层，距离体硅衬底最远的一层也为SiGe层。

3.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，对所述SiGe层和Si层进行光刻和刻蚀之前，对所述源漏区之间的区域进行离子注入。

4.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，对所述SiGe层和Si层进行光刻和刻蚀之前，对所述源漏区进行离子注入。

5.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，在所述源漏区之间的体硅衬底上形成虚拟隔离层之后，对所述源漏区进行离子注入。

6.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，所述选择性刻蚀采用次常压化学气相刻蚀法。

7.如权利要求6所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，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。

8.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，所述的每条硅纳米线直径在1纳米～1微米之间。

9.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，所述的每条硅纳米线的截面形状为圆形、横向跑道形或纵向跑道形。

10.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，在所述源漏区之间的体硅衬底上形成虚拟隔离层之前，还包括：

对所述三维阵列式硅纳米线进行热氧化；

蚀刻掉所述热氧化形成的二氧化硅。

11.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，所述虚拟隔离层的材料为无定形碳。

12.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，在所述三维阵列式硅纳米线上形成栅极氧化层步骤中采用原子层沉积技术。

13.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，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介质层。

14.如权利要求13所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，所述高K介质层是HfO2、Al2O3、ZrO2中的一种或其任意组合。

15.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，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。

16.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，在去除虚拟隔离层之前，对所述源漏区和所述栅极的上表面进行自对准硅、锗硅金属合金工艺。

17.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，所述隔离介质层的材料为二氧化硅。

18.如权利要求1所述的基于体硅的三维阵列式后栅型SiNWFET制备方法，其特征在于，在所述隔离沟槽内形成隔离介质层步骤中，同时形成层间介质层。