一种垂直型全栅晶体管用硅纳米柱的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种垂直型全栅晶体管沟道用硅纳米柱的制备方法，具体为：在反应离子刻蚀设备极板上加入一个金属垫片，将晶圆放在垫片上，采用刻蚀气体与钝化气体组合的混合气体进行刻蚀，其中钝化气体需要保证能够产生过钝化刻蚀。该方法通过简单的垫高样品，制备出高纵横比、陡直、衬底表面光滑、尺寸(直径与高度)可控、位置精确的用于垂直型全栅晶体管的硅纳米柱，成本低廉、操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路中半导体制造领域，具体涉及的是反应离子刻蚀制备垂直型全栅晶体管沟道用的硅纳米柱的方法。

技术介绍

1、全栅型(gate all around，也称环栅型)金属氧化物半导体场效应晶体管(以下简称晶体管或者mosfet)将栅极对沟道的控制能力发挥到最强，是下一代集成电路的主流核心器件。单晶硅纳米柱(以下简称硅纳米柱)具有高的载流子迁移速率，可作为优异的全栅晶体管沟道。目前适合于集成电路中的硅纳米柱的制备方法是反应离子刻蚀，常用的工艺气体为刻蚀气体与钝化气体的混合气体，其中刻蚀气体用于刻蚀硅材料，钝化气体用于形成钝化层，在刻蚀与钝化共同作用下形成硅纳米柱。然而刻蚀过程中复杂的等离子体反应导致难以制备高纵横比且陡直的(柱与衬底夹角为90°)硅纳米柱，而高纵横比且陡直的纳米柱是保证垂直型全栅晶体管源极与漏极对称从而获得优异的电学性能与高集成度潜力的关键。此外，刻蚀过程中易出现长草问题，即由于杂质溅射或钝化物残留导致的微掩膜，而在衬底上形成类似草形状的硅微结构(硅草)，这种硅草的存在降低表面的平整度，不利于后续工艺开展。因此制备高纵横比、陡直、且本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种垂直型全栅晶体管用硅纳米柱的制备方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种垂直型全栅晶体管用硅纳米柱的制备方法，其特征在于：所述金属垫片高度为4mm-10mm。

3.如权利要求1所述的一种垂直型全栅晶体管用硅纳米柱的制备方法，其特征在于：所述刻蚀气体与钝化气体的混合气体组合为SF6与O2、Cl2与O2、CF4与O2、CHF3与O2、SF6与C4F8、CF4与C4F8、与CHF3与C4F8的任一种；所述钝化气体所占比例需要保证其在所述硅纳米柱侧壁形成钝化层。

【技术特征摘要】

1.一种垂直型全栅晶体管用硅纳米柱的制备方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种垂直型全栅晶体管用硅纳米柱的制备方法，其特征在于：所述金属垫片高度为4mm-10mm。

3.如权利要求1所述的一种垂直型全栅晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静静，叶术军，赵秋彤，郭景全，于黎辉，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：