氧化铟锡垂直型环栅场效应晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化铟锡垂直型环栅场效应晶体管及其制备方法。所述场效应晶体管为垂直型环栅结构，包括绝缘衬底，在绝缘衬底上由下至上依次层叠漏电极、大高宽比的氧化铟锡沟道层和源电极，其中氧化铟锡沟道层被高κ栅介质层和栅电极环绕包覆，形成环栅结构。氧化铟锡沟道由环栅包围，栅控能力增强，能更好地抑制短沟道效应，进一步推进工艺节点，并且相比于平面型环栅在栅长及源漏接触面积上的限制更小，其整体工艺热预算在300℃以内，可进行三维堆叠，因此有效提升了集成密度。因此有效提升了集成密度。因此有效提升了集成密度。

【技术实现步骤摘要】
氧化铟锡垂直型环栅场效应晶体管及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体器件
，具体涉及一种氧化铟锡垂直型环栅场效应晶体管及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着晶体管尺寸越来越小，MOSFET的短沟道效应愈加严重，阻碍了器件特征尺寸的进一步缩小。为了抑制短沟道效应，延续摩尔定律，研究者们提出多种解决方案，如FinFET和双栅、三栅、π型栅、S型栅、Ω型栅、环栅等多栅结构器件。随着新的工艺节点推进至纳米量级，需要增加Fin结构的高宽比来提高器件性能，由于自身材料的内部应力，使Fin难以维持直立状态，这给微纳加工工艺带来了新的挑战。在多栅结构器件中，环栅场效应晶体管(GAAFET)以其更优秀的栅控能力以及与Fin FET制造工艺技术的兼容性，已成为Fin FET结构最有竞争力的替代者。环栅场效应晶体管的沟道材料有纳米线、纳米管以及纳米片等，均面临着材料制备以及器件制造工艺难度大的难题。近年来的研究表明，ITO晶体管可以更好得克服短沟道效应。而且，ITO的材料制备工艺完全与现有主流的薄膜生长工艺兼容，ITO GAA FET的器件制备工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种场效应晶体管，为垂直型环栅结构，包括绝缘衬底，在绝缘衬底上由下至上依次层叠漏电极、大高宽比的氧化铟锡沟道层和源电极，其中氧化铟锡沟道层被高κ栅介质层和栅电极环绕包覆，形成环栅结构。2.如权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，在栅电极和源电极之间设置隔离层，所述隔离层为低κ介质材料。3.如权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述绝缘衬底是表面为二氧化硅层的高阻硅衬底，或者是高阻硅、碳化硅、金刚石、蓝宝石衬底。4.如权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述氧化铟锡沟道层的高宽比为3:1～8:1，高度为5～50nm。5.如权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述高κ栅介质层为高κ介质材料，选自HfO2、HfSiO4、Si3N4、La2O5、ZrO2；环绕氧化铟锡沟道层的栅介质层的厚度即沟道与栅电极的间距为2
‑
10nm。6.权利要求1～5任一所述场效应晶体的制备方法，包括以下步骤：1)清洗绝缘衬底；2)在绝缘衬底上制备漏电极；3)在漏电极上制备大高宽比的氧化铟锡沟道层...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕庆，胡倩澜，熊雄，童安宇，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：