一种纳米线器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域，特别涉及一种纳米线器件的制作方法。
【背景技术】
[0002]目前，由于在形成纳米线器件的过程中，纳米线下面的材料需要被刻蚀掉，而这需要传统的各向同性刻蚀工艺，但是这样的刻蚀工艺不能获得理想的栅极形貌，例如平整的栅极形貌，尤其在纳米线和栅极交界处，这导致不能满足栅极的形貌要求，影响栅极特性，因此对于纳米线器件来说，栅极图案化成为新的挑战。
【发明内容】
[0003]本发明解决的一个技术问题是:现有技术中纳米线器件的栅极形貌不平整而导致栅控能力较差。
[0004]根据本发明的第一方面，提供了一种纳米线器件的制作方法，包括:
[0005]形成具有至少一个鳍片式结构的基底，其中所述基底包括半导体衬底以及所述半导体衬底上的绝缘体，所述鳍片式结构包括所述绝缘体上的牺牲层以及所述牺牲层上的半导体层；
[0006]在所述基底上形成图案化的伪栅极；
[0007]在所述伪栅极的两侧形成第一间隔物；
[0008]以所述伪栅极和所述第一间隔物作为掩模，去除未被遮挡的半导体层和牺牲层；
[0009]刻蚀所述牺牲层以在所述牺牲层两侧形成凹陷；
[0010]在所述牺牲层两侧形成第二间隔物，并暴露所述半导体层的两侧；
[0011]在所述半导体层的两侧进行外延生长以形成源区和漏区。
[0012]进一步，还包括:在所述源区和所述漏区周围形成层间介质，并平坦化所述层间介质以暴露所述伪栅极；
[0013]去除所述伪栅极和所述牺牲层，并形成高介电常数介质-金属栅极。
[0014]进一步，在所述基底上形成图案化的伪栅极之前，还包括:在所述鳍片式结构上形成伪绝缘体。
[0015]进一步，在所述基底上形成图案化的伪栅极的步骤包括:
[0016]在所述基底上形成伪栅极材料使得所述伪栅极材料覆盖所述绝缘体和所述鳍片式结构；
[0017]在所述伪栅极材料上形成图案化的硬掩模；
[0018]以所述硬掩模作为阻挡层，刻蚀所述伪栅极材料以形成图案化的伪栅极。
[0019]进一步，所述牺牲层两侧形成凹陷后的横向尺寸与所述伪栅极的横向尺寸相等。
[0020]进一步，在所述牺牲层两侧形成第二间隔物，并暴露所述半导体层的两侧之前，还包括:去除所述第一间隔物。
[0021]进一步，形成具有至少一个鳍片式结构的基底的步骤包括:
[0022]形成具有牺牲层的基底；
[0023]在所述牺牲层上形成半导体层；
[0024]在所述半导体层上形成图案化的掩模，刻蚀所述半导体层和所述牺牲层以形成至少一个鳍片式结构。
[0025]进一步，去除所述伪栅极和所述牺牲层的方法包括:利用各向同性干法刻蚀去除所述伪栅极和所述牺牲层。
[0026]进一步，去除所述伪栅极和所述牺牲层的方法包括:利用湿法刻蚀或者干法刻蚀去除所述伪栅极和一部分所述牺牲层，以及利用各向同性刻蚀去除剩余的所述牺牲层。
[0027]进一步，利用温度高于200°C的氯化氢气体刻蚀去除剩余的所述牺牲层。
[0028]进一步，所述牺牲层为S1、Ge或者SiGejP /或所述半导体层为S1、SiGe、Ge或者II1-V族化合物。
[0029]进一步,所述伪栅极材料包括多晶娃或者非晶石圭。
[0030]进一步，在所述半导体层的两侧进行外延生长以形成源区和漏区时所采用的材料包括S1、SiGe或者SiC。
[0031]进一步,所述伪绝缘体为氧化物或者氮化物。
[0032]进一步，所述第一间隔物为氧化硅或者非晶碳。
[0033]进一步，所述硬掩模包括SiN、SiCN, SiC或者S1N。
[0034]本发明中，通过形成具有至少一个鳍片式结构的基底；在基底上形成图案化的伪栅极；在伪栅极的两侧形成第一间隔物；以伪栅极和第一间隔物作为掩模，去除未被遮挡的半导体层和牺牲层；刻蚀牺牲层以在牺牲层两侧形成凹陷；在牺牲层两侧形成第二间隔物，并暴露半导体层的两侧；在半导体层的两侧进行外延生长以形成源区和漏区，从而在纳米线器件中形成平整的栅极，提高了纳米线器件的栅极特性，获得更优良的栅极控制能力。
[0035]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0036]构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
[0037]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中:
[0038]图1是示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的流程图。
[0039]图2是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0040]图3是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0041]图4是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0042]图5A是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的沿图f5D中A-A’方向的横截面图。
[0043]图5B是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的沿图f5D中B-B’方向的横截面图。
[0044]图5C是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的沿图5A中C-C’方向的横截面图。
[0045]图f5D是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的顶视图。
[0046]图6A是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的沿图6C中D-D’方向的横截面图。
[0047]图6B是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的沿图6C中E-E’方向的横截面图。
[0048]图6C是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的顶视图。
[0049]图7A是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0050]图7B是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0051]图8A是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0052]图SB是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0053]图9A是示意性地示出根据本发明一些实施例的纳米线器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图