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申请/专利权人：中国科学院微电子研究所;北方集成电路技术创新中心(北京)有限公司

摘要：本发明提供一种堆叠纳米片环栅CMOS器件及其制备方法，CMOS器件包括：衬底，形成于衬底NMOS区域上方的第一NMOS和第二NMOS，第一NMOS的纳米片阵列中每个纳米片沟道由内到外依次环绕有第一高k介质层、NMOS功函数层和导电金属层，第二NMOS的纳米片阵列中每个纳米片沟道由内到外依次环绕有第二高k介质层、NMOS功函数层和导电金属层；形成于衬底PMOS区域上方的第一PMOS和第二PMOS，第一PMOS的纳米片阵列中每个纳米片沟道由内到外依次环绕有第二高k介质层、PMOS功函数层和导电金属层，第二PMOS的纳米片阵列中每个纳米片沟道由内到外依次环绕有第一高k介质层、PMOS功函数层和导电金属层。

主权项：1.一种堆叠纳米片环栅CMOS器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括NMOS区域和PMOS区域，所述NMOS区域具有第一NMOS鳍结构和第二NMOS鳍结构，所述PMOS区域具有第一PMOS鳍结构和第二PMOS鳍结构，各鳍结构均包括形成于衬底的支撑部以及位于所述支撑部上交替层叠的牺牲层和沟道层，各鳍结构之间形成有浅沟槽隔离，且跨各鳍结构分别形成有假栅；在位于各假栅两侧分别形成源漏区；在包含所述第一NMOS鳍结构和所述第二PMOS鳍结构的第一区域，去除假栅以及位于假栅下方的牺牲层，释放沟道层以形成第一区域的纳米片阵列，并绕所述第一区域的纳米片阵列中每个纳米片沟道的外周分别形成第一高k介质层；在包含所述第二NMOS鳍结构和所述第一PMOS鳍结构的第二区域，去除假栅以及位于假栅下方的牺牲层，释放沟道层以形成第二区域的纳米片阵列，并绕所述第二区域的纳米片阵列中每个纳米片沟道的外周分别形成第二高k介质层；在所述NMOS区域和所述PMOS区域形成金属栅电极，与所述第一高k介质层、所述第二高k介质层分别构成HKMG结构；其中所述第一高k介质层和第二高k介质层不同，所述第一高k介质层为AlOx、MnOx、ZrOx、TiOx、MoOx第一类高k介质，或者LaOx、MgOx、ScOx、YOx、NdOx第二类高k介质；所述第二高k介质层为Hf基高k材料；且步骤在所述NMOS区域和所述PMOS区域形成金属栅电极，与所述第一高k介质层、所述第二高k介质层分别构成HKMG结构，包括：沉积阻挡层；NMOS区域和PMOS区域同时沉积PMOS功函数层；去除NMOS区域的PMOS功函数层；选择性腐蚀NMOS区域包括所述第一NMOS鳍结构和所述第二NMOS鳍结构在内的多个鳍结构对应的阻挡层；选择性腐蚀PMOS区域包括所述第一PMOS鳍结构和所述第二PMOS鳍结构在内的多个鳍结构对应的PMOS功函数层；沉积NMOS功函数层；填充导电金属层。

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