[发明专利]堆叠纳米片环栅晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种堆叠纳米片环栅晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，提供衬底（10），所述衬底（10）的一侧具有支撑部（110），沿所述支撑部（110）的延伸方向在所述支撑部（110）上交替层叠设置有牺牲层（20）与沟道层（30），所述支撑部（110）、所述牺牲层（20）与所述沟道层（30）构成鳍结构；

S2，对所述支撑部（110）的两侧表面进行掺杂形成第一掺杂区（111）；

S3，形成跨所述鳍结构的假栅（80），在位于所述假栅（80）两侧的所述鳍结构中形成源/漏区（100），所述源/漏区（100）与所述第一掺杂区（111）的掺杂类型相反；

S4，依次去除所述假栅（80）以及位于所述源/漏区（100）之间的所述牺牲层（20），以使所述沟道层（30）中位于所述源/漏区（100）之间的部分表面裸露，具有裸露表面的所述沟道层（30）构成纳米片阵列，绕所述纳米片阵列中各纳米片（310）的外周形成栅堆叠结构，

所述步骤S2还包括以下步骤：

对所述沟道层（30）的两侧表面进行选择性掺杂形成第二掺杂区。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11，在所述衬底（10）表面依次交替形成牺牲预备层和沟道预备层；

S12，采用图形转移工艺去除所述牺牲预备层、所述沟道预备层以及所述衬底（10）中所欲形成的所述鳍结构以外的部分，以得到所述牺牲层（20）、所述沟道层（30）与所述支撑部（110）。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

在所述衬底（10）上沉积第一掺杂绝缘材料（411）并刻蚀，以形成覆盖所述支撑部（110）两侧表面的第一浅槽隔离层（410）；

使所述第一浅槽隔离层（410）中的掺杂元素横向扩散，以对所述支撑部（110）的两侧表面进行掺杂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

在所述衬底（10）上顺序沉积第二掺杂绝缘材料（421）和非掺杂绝缘材料（510），所述第二掺杂绝缘材料（421）覆盖所述鳍结构，所述非掺杂绝缘材料（510）覆盖所述第二掺杂绝缘材料（421）；

顺序刻蚀所述非掺杂绝缘材料（510）和所述第二掺杂绝缘材料（421），以使所述鳍结构中除所述支撑部（110）之外的部分表面裸露，形成沿远离所述衬底（10）的方向顺序层叠的掺杂绝缘层（420）和第二浅槽隔离层（50）；

使所述掺杂绝缘层（420）中的掺杂元素横向扩散，以对所述支撑部（110）的两侧表面进行掺杂。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

S41，在所述衬底（10）上沉积第一层间绝缘介质（201）并进行平坦化处理，以使所述第一层间绝缘介质（201）覆盖所述源/漏区（100），且所述假栅（80）的上表面裸露；

S42，依次刻蚀去除所述假栅（80）以及位于所述假栅（80）下方的部分所述牺牲层（20），以使所述沟道层（30）中位于所述源/漏区（100）之间的部分表面裸露形成纳米片阵列；

S43，绕各所述纳米片（310）的外周形成环栅结构（60），各所述环栅结构（60）构成所述栅堆叠结构。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，所述制备方法还包括以下步骤：

在所述衬底（10）上沉积覆盖所述栅堆叠结构以及所述第一层间绝缘介质（201）的第二层间绝缘介质（202）；

形成分别与所述源/漏区（100）和所述栅堆叠结构接触的接触孔，并在所述接触孔中形成导电通道（70）。