利于制造环绕式栅极纳米线场效电晶体的方法_5

文档序号:8262166阅读:来源:国知局
”和“包括”)以及“包含”(以及任何形式的包含,例如“包含”和“含有”)是开放式连缀动词。因此,“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个步骤或元件的一种方法或装置拥有那些一个或多个步骤或元件,但并不限定于仅仅拥有这些一个或多个步骤或元件。同样的,方法的步骤或装置的元件“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个特征指拥有那些一个或多个特征,但不限于仅仅拥有那些一个或多个特征。而且,以一定的方式组构的元件或结构至少以这种方式组构,但也可以用未列出的方式来组构。
[0062]对应的结构、材料、动作和权利要求中的所有手段或步骤功能用语的等同物(如果有的话)意指包括结合如具体请求的其他请求元件用来执行功能的任何结构、材料或动作。本发明的描述用于说明和叙述,并非意在穷举或限制本发明中所公开的形式。在没有背离本发明的范围与精神的条件下,许多修改和变化对于本领域中具备一般技术的人士而言将是显而易见的。被选择且描述的实施例是用以最佳解释本发明与实际应用中的一个或多个态样的原理,以及使其他本领域中具备一般技术的人员能够理解本发明中适用于预期的特定用途所做的各种修改的各种实施例的一个或多个态样。
【主权项】
1.一种方法,包括: 利于包含至少一个纳米线的半导体元件的制造,包括: 提供至少一个堆迭结构,该至少一个堆迭结构包含至少一个分层或凸块在基板结构之上延伸; 选择性地氧化该至少一个堆迭结构的至少一部分,以形成至少一个纳米线,该至少一个纳米线在被该至少一个堆迭结构的氧化材料所包围的区域中延伸;以及 从该至少一个堆迭结构去除该氧化材料,暴露出该至少一个纳米线。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,该至少一个堆迭结构包括多个堆迭层或凸块在该基板结构之上延伸,而该多个堆迭层或凸块包括该至少一个分层或凸块,且其中: 该选择性地氧化该至少一个堆迭结构的该至少一部分有助于形成多个纳米线在被该至少一个堆迭结构的该氧化材料所包围的区域中延伸;以及 从该至少一个堆迭结构去除该氧化材料使该多个纳米线暴露出,该多个纳米线以实质上平行、垂直对齐的方式延伸。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,该提供包括在该基板结构上方生长多个硅锗(SiGe)与硅(Si)的交替层以及蚀刻该多个层以提供该至少一个堆迭结构。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,该选择性地氧化浓缩该硅锗(SiGe)层的锗(Ge)到该多个纳米线中。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,该选择性地氧化更包括氧化该基板结构的上部,而该去除包括从该基板结构的该上部去除氧化材料,以促进该至少一个纳米线的完全360度暴露。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,该基板结构包括娃(Si),而该至少一个分层或凸块包括硅锗(SiGe)。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,该去除包括蚀刻掉该氧化材料,以达到该至少一个纳米线的至少一部分的完全360度暴露。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,该至少一个堆迭结构的至少一个分层或凸块包括至少一个凸块在该基板结构之上延伸,该至少一个凸块中的每一凸块被组构为菱形凸块。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,该提供包括于该基板结构之上磊晶生长该菱形凸块。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,该基板结构包括至少一个鳍部延伸于基板之上,该至少一个凸块属于该至少一个鳍部的上部的该至少一个鳍部的部分或是从该至少一个鳍部的上部的该至少一个鳍部延伸。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,该选择性地氧化包括选择性地氧化该至少一个鳍部的该上部,以及该去除包括至少部分地从该至少一个鳍部的该上部去除该氧化材料,以促进该至少一个纳米线的至少一部分的完全360度暴露。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,该去除更包括提供氧化物层以覆盖在该至少一个堆迭结构上方、平坦化该氧化物层、以及回蚀该氧化物层与该氧化材料,以显现出该至少一个纳米线。
13.根据权利要求8所述的方法,其中,该提供包括提供该至少一个堆迭结构,且多个堆迭凸块延伸于该基板结构之上,该多个堆迭凸块包括该至少一个凸块,而每一凸块被组构为菱形凸块,且一个菱形凸块被设置在该至少一个堆迭结构的该多个堆迭凸块的另一个菱形凸块之上。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,该提供包括: 经由第一磊晶制程,形成该多个堆迭凸块的第一菱形凸块从该基板结构的上部延伸; 提供硬遮罩层,以保形地缠绕该第一菱形凸块; 对该硬遮罩层进行蚀刻,以显现出该第一菱形凸块的上部; 经由第二磊晶制程,形成第二菱形凸块从该第一菱形凸块的该上部延伸;以及 从该第一菱形凸块去除该硬遮罩层,以显现出该多个堆迭凸块。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,该硬遮罩层包括氧化物或氮化物两者的其中一者,以保形地缠绕该第一菱形凸块。
16.根据权利要求13所述的方法,其中,该提供包括: 经由第一磊晶制程,形成该多个堆迭凸块的第一菱形凸块从该基板结构的上部延伸; 沉积隔离层覆盖在该第一菱形凸块上方; 对该隔离层进行蚀刻,以显现出该第一菱形凸块的上部; 经由第二磊晶制程,形成第二菱形凸块从该第一菱形凸块的该上部延伸;以及进一步对该隔离层进行蚀刻,以显现出该多个堆迭凸块的该第一菱形凸块以及该第二菱形凸块。
17.根据权利要求1所述的方法,其中,该至少一个堆迭结构包括: 多个凸块,该多个凸块是该基板结构的鳍部的一部分或是从该基板结构的鳍部之上延伸,且该多个凸块包含该至少一个堆迭结构的该至少一个分层或凸块,其中,每一凸块被组构为菱形凸块;以及 该选择性地氧化该至少一个堆迭结构的该至少一部分促进形成在被该至少一个堆迭结构的该氧化材料所包围的区域中延伸的多个纳米线;以及 从该至少一个堆迭结构去除该氧化材料使该多个纳米线露出,该多个纳米线以实质上平行、垂直对齐的方式延伸。
18.根据权利要求17所述的方法,更包括在该选择性氧化之前,去除至少部分地环绕着该基板结构的该鳍部的隔离层的上部,以露出该鳍部的上部,且其中,该选择性地氧化包含选择性地氧化该鳍部的该上部,以及该去除包含从该鳍部的该上部至少部分去除氧化材料,以促进该多个纳米线的其中一个纳米线的至少一部分的完全360度的暴露。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,该选择性地氧化使该多个凸块中在该多个纳米线的相对端剩下未氧化的至少第一支撑部与第二支撑部,以在从该至少一个堆迭结构去除该氧化材料之后支撑该多个纳米线。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,该半导体元件包括鳍式场效电晶体,该多个凸块的该第一支撑部是该鳍式场效电晶体的源极区,而该多个凸块的该第二支撑部是该鳍式场效电晶体的漏极区。
21.根据权利要求1所述的方法,更包括提供第一支撑部与第二支撑部在该至少一个纳米线的相对端,以在从该至少一个堆迭结构去除该氧化材料之后支撑该至少一个纳米线。
【专利摘要】本发明涉及利于制造环绕式栅极纳米线场效电晶体的方法。该方法包括,例如:提供至少一个堆迭结构,该至少一个堆迭结构包含至少一个分层或凸块在该基板结构之上延伸;选择性地氧化该至少一个堆迭结构的至少一部分,以形成至少一个纳米线,该至少一个纳米线在被该堆迭结构的氧化材料所包围的该堆迭结构中延伸;以及从该堆迭结构去除该氧化材料,暴露该纳米线。此选择性地氧化可包括氧化该基板结构的上部,像是支撑该堆迭结构的一个或多个鳍部的上部,以促进该纳米线的完全360度暴露。于一实施例中,该堆迭结构包括一个或多个菱形凸块或脊部。
【IPC分类】H01L21-336, H01L21-283
【公开号】CN104576396
【申请号】CN201410532886
【发明人】刘金平, 万景, A·魏
【申请人】格罗方德半导体公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月10日
【公告号】US20150104918
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