一种纳米栅的制备方法、纳米栅及应用技术

本发明专利技术提供了一种纳米栅的制备方法，还提供了通过该方法制备的纳米栅和应用。本发明专利技术的方法可以简化纳米尺度的栅的制备，精确控制栅长尺寸，并实现纳米栅器件的制备，进而提升电子器件的性能。子器件的性能。子器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米栅的制备方法、纳米栅及应用


[0001]本专利技术属于半导体领域，具体涉及一种纳米栅的制备方法、纳米栅及应用。

技术介绍

[0002]在集成电路领域，一直在朝着集成度更高的方向发展，不断的发展新的工艺和技术去实现更小线宽的芯片，并且在逐渐接近其物理极限。
[0003]栅极是晶体管的控制端，栅极尺寸对电子器件的性能具有重要影响。目前，器件的纳米级栅长尺寸加工变得愈加困难。利用现有的光刻技术制备电子器件时，其栅长尺寸不仅依赖于光刻设备的分辨率，还取决于光刻工艺中的光刻胶种类、烘烤温度、曝光剂量、显影温度和时间等多种影响因素。这导致器件的栅长尺寸不易被精确控制，尤其是纳米尺度的栅制备困难。目前制备纳米栅的方式主要是通过使用极紫外光刻机结合FIN-FET工艺进行制备，所需要花费的成本较高，对于设备的需求较大，不容易进行生产。
[0004]除了使用极紫外光刻机进行100nm及其以下尺寸的微细图形的制备，还可以利用电子束曝光技术(EBL)进行制备，电子的德布罗意波长很短，可以制备得到10nm以下的精细结构。但是对于EBL而言，其效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米栅的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)提供工艺制备所需的晶圆；(2)在晶圆上涂覆光刻胶类材料；(3)利用光刻技术将步骤(2)中的光刻胶材料制备成图形结构；(4)沉积第一隔离层材料，包覆所述图形结构；(5)沉积第二隔离层材料，填充沟槽并覆盖表面；(6)对步骤(5)所得材料表面进行平坦化，得到平坦的表面并且露出光刻胶类材料、第一、第二隔离层相间排列的复合结构；(7)去除所述光刻胶类材料，在晶圆表面形成新的图形结构；(8)沉积第三隔离层材料，填充新图形结构的沟槽并覆盖表面；(9)对步骤(8)所得材料表面进行平坦化，使得平坦化后晶圆表面图形高度为步骤(6)所制得的复合结构的高度，在表面形成第一、第二、第三隔离层相间排列的结构；(10)刻蚀去除相邻第二隔离层与第三隔离层之间的第一隔离层材料，至晶圆表面；(11)沉积栅极材料，填充栅条沟槽并覆盖表面；(12)对步骤(11)所得材料进行工艺处理，去除表面的栅极材料至第二、第三隔离层表面，在表面得到第三隔离层、纳米栅、第二隔离层与第一隔离层形成的复合隔离层相间排列的结构；其中，所述第二隔离层与第三隔离层的材料相同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的光刻材料为光刻胶和/或光敏性聚酰亚胺；和/或步骤(12)中所述工艺处理方法选自CMP和/或刻蚀技术；优选地，所述刻蚀技术选自以下一种或多种：氩离子刻蚀、RIE技术、ICP技术。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的图形结构，其图形间的间距为不小于第一隔离层厚度的二倍。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述晶圆选自以下一种或多种：硅、镓砷、碳化硅、镓氮、铟磷；更优选地，所述晶圆为具有功能层的晶圆。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述隔离层的材料选自以下一种或多种：氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铪、氧化钽、氧化锆、铝氮、氮化锆、氮化铪、氧化镍、氧化镓、氧化铌、氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾海强，陈弘，唐先胜，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：