[发明专利]一种环绕栅极场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的半导体纳米线，所述半导体纳米线包括沟道区；

位于所述半导体衬底上的栅介质层，所述栅介质层环绕所述沟道区；

位于所述半导体衬底上的界面层，所述界面层位于所述沟道区与所述栅介质层之间，所述界面层适于阻挡所述栅介质层中的氧扩散至沟道区。

2.根据权利要求1所述的环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，所述界面层中的氧含量大于等于0且低于0.1％。

3.根据权利要求1所述的环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，所述界面层的材料包括氮化铝；所述栅介质层的材料包括氧化铝。

4.根据权利要求1所述的环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，所述半导体纳米线包括GaN基半导体纳米线。

5.根据权利要求1所述的环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，所述界面层的厚度为2nm-4nm。

6.根据权利要求1所述的环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，所述半导体纳米线的直径为不超过6nm。

7.根据权利要求1所述的环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，所述环绕栅极场效应晶体管为垂直式环绕栅极场效应晶体管。

8.根据权利要求7所述的环绕栅极场效应晶体管，其特征在于，所述半导体纳米线还包括分别位于所述沟道区两侧的源区和漏区，所述漏区、所述沟道区和所述源区沿所述半导体纳米线的延伸方向排布，所述漏区位于所述沟道区和所述半导体衬底之间；

所述环绕栅极场效应晶体管还包括：位于所述半导体衬底上的第一隔离层，所述第一隔离层环绕所述漏区；所述栅介质层和所述界面层位于所述第一隔离层上。

9.一种如权利要1至8任一项所述的环绕栅极场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成半导体纳米线，所述半导体纳米线包括沟道区；

在所述半导体衬底上形成环绕所述沟道区的界面层；

形成所述界面层之后，在所述半导体衬底上形成环绕所述界面层的栅介质层；

所述界面层适于阻挡所述栅介质层中的氧扩散至沟道区。

10.根据权利要求9所述的环绕栅极场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述环绕栅极场效应晶体管为垂直式环绕栅极场效应晶体管；所述半导体纳米线还包括分别位于所述沟道区两侧的源区和漏区，所述漏区、所述沟道区和所述源区沿所述半导体纳米线的延伸方向排布，所述漏区位于所述沟道区和所述半导体衬底之间；

所述环绕栅极场效应晶体管的制备方法还包括：在形成所述界面层和所述栅介质层之前，在所述半导体衬底上形成第一隔离层，所述第一隔离层环绕所述漏区且暴露出所述沟道区和源区。

11.根据权利要求10所述的环绕栅极场效应晶体管的制备方法，其特征在于，形成所述界面层的步骤包括：形成覆盖所述第一隔离层以及所述半导体纳米线的沟道区和源区的表面的初始界面膜；回刻蚀所述初始界面膜直至暴露出第一隔离层的表面、以及源区的顶部表面和侧壁表面，形成所述界面层。

12.根据权利要求11所述的环绕栅极场效应晶体管的制备方法，其特征在于，形成所述初始界面膜的工艺包括等离子体增强化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺；

回刻蚀所述初始界面膜的工艺包括各向异形等离子体刻蚀工艺。