纳米线结构的制作方法与流程

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种纳米线结构的制作方法。

背景技术：

纳米线结构一般作为先进mos器件的结构(比如沟道)，在半导体制造中，纳米线的制作工艺一般包括：衬底1'上通过外延方式依次生长第一半导体材料部2'与第二半导体材料部3'，形成如图1所示的结构；将第一半导体材料部2'选择性去除一部分，剩下的第一半导体材料部形成纳米线21'，如图2所示。

现有技术一般采用湿法刻蚀、等离子干法刻蚀或气态分子反应刻蚀去除第一半导体材料部，以下以衬底是硅层，第一半导体材料部是锗部或者锗硅部，第二半导体材料部是硅层为例来说明这三种方法的具体过程以及存在的问题。

湿法刻蚀中，一般采用h2o2溶液、hf溶液和ch3cooh溶液腐蚀ge或者gesi，且对si具有很高的选择比(即硅的去除速率很慢)，但是，湿法刻蚀速率的重复性和一致性不是很好，另外，湿法刻蚀容易导致第二半导体材料部与衬底粘附的问题。具体的反应式包括：ge+h2o2→geo+h2o、geo+h2o2→geo2+h2o与geo2+hf→h2gef6+h2o。

等离子干法刻蚀因为等离子带有物理轰击作用的特性，所以会对衬底与第二半导体材料部造成损伤，极限选择比也不如湿法刻蚀对衬底与第二半导体材料部的损伤小。

气态分子反应刻蚀一般采用hcl气体在高温下腐蚀ge，具体的反应式为ge(s)+2hcl(g)→gecl2(g)+h2(g)，该过程需要在较高的温度下进行，一般大于600℃，但是该刻蚀方法也会较严重地损伤衬底与第二半导体材料部，具体的反应为si(s)+2hcl(g)→sicl2(g)+h2(g)。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种纳米线结构的制作方法，以解决现有技术中的制作方法不能在保证对其他材料层造成较小的损伤的前提下，很好地控制刻蚀第一半导体材料部的速率的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种纳米线结构的制作方法，该制作方法包括：步骤s1，提供一个衬底，并在上述衬底上形成依次远离上述衬底的第一半导体材料部与掩膜部；步骤s2，对上述第一半导体材料部进行表面处理，使得上述第一半导体材料部的表面部分形成第一表层；步骤s3，刻蚀去除上述第一表层，去除上述第一表层的速率与去除上述衬底的速率之比在大于10；重复上述步骤s2至上述步骤s3，直到上述第一半导体材料部形成纳米线。

进一步地，上述步骤s2中，还对上述衬底进行表面处理，形成衬底表层，在上述步骤s3中，去除上述第一表层的速率与去除上述衬底表层的速率之比在大于10，优选在形成上述纳米线后，上述制作方法还包括去除上述衬底表层的步骤。

进一步地，上述步骤s1包括：在上述衬底上设置第一半导体材料部；在上述第一半导体材料层的远离上述衬底的表面上依次设置第二半导体材料部与掩膜部，且在上述步骤s2中，还对上述第二半导体材料部进行表面处理，形成第二表层，在上述步骤s3中，去除上述第一表层的速率与去除上述第二表层的速率之比在大于10，优选在形成上述纳米线后，上述制作方法还包括去除上述第二表层的过程。

进一步地，上述第二半导体材料部为硅部。

进一步地，上述步骤s1包括：在上述衬底上依次设置第一半导体材料层与掩膜层；至少依次去除部分上述掩膜层与部分上述第一半导体材料层，在至少部分上述衬底上形成间隔设置的岛状结构，各上述岛状结构包括在上述衬底上依次设置的上述第一半导体材料部与上述掩膜部。

进一步地，上述衬底为硅衬底，上述第一半导体材料部为锗部或锗硅部，采用氧化法实施上述步骤s2中的表面处理，采用干法刻蚀或湿法刻蚀实施上述步骤s3的刻蚀。

进一步地，上述氧化法为等离子体氧化法。

进一步地，采用等离子体氧化装置实施上述等离子体氧化法，且通入上述等离子体氧化装置中的氧化气体为氧气。

进一步地，上述氧气的流量在5～200sccm之间，优选上述等离子体氧化装置的射频源的工作时间在1～10s之间。

进一步地，控制上述等离子体氧化装置中的气体压力在5～100mt之间，优选控制上述等离子体氧化装置的射频功率在100～1000w之间，进一步优选控制上述等离子体氧化装置中的温度在100～150℃之间。

进一步地，上述步骤s3中采用干法刻蚀装置实施上述干法刻蚀。

进一步地，通入上述干法刻蚀装置中的刻蚀气体包括hcl，上述hcl的流量在10～200sccm之间。

进一步地，通入上述干法刻蚀装置中的刻蚀气体包括nh3与sicl4形成的第一混合气体，优选上述第一混合气体的流量在10～200sccm之间，且上述第一混合气体中，进一步优选上述nh3与上述sicl4的流量比在1:2～2:1之间。

进一步地，控制上述刻蚀装置中的气体压力在5～100mt之间，优选控制上述刻蚀装置的射频功率在0～100w之间，进一步优选控制上述刻蚀装置中的温度在100～150℃之间，更进一步优选控制上述刻蚀装置的射频源的工作时间1～10s之间。

进一步地，在实施上述步骤s3时，向上述干法刻蚀装置中通入载气，优选上述载气为水蒸气，进一步优选上述水蒸气的流量在10～200sccm之间。

进一步地，上述第一半导体材料部为锗硅部，上述刻蚀气体还包括nh3与nf3形成的第二混合气体，优选上述第二混合气体的流量在10～200sccm之间，上述第二混合气体中，上述nh3与上述nf3的流量比在1:2～2:1之间。

进一步地，采用湿法刻蚀法实施上述步骤s3的刻蚀，优选上述湿法刻蚀法中的刻蚀溶液为hcl溶液、naoh溶液或koh溶液。

应用本申请的技术方案，先对第一半导体材料部进行表面处理，使得其靠近表面的部分材料形成第一表层，然后对第一表层进行刻蚀，由于表面处理形成的第一表层较薄，所以，在后续选择性刻蚀的过程中，只能去除较薄的第一表层，进而有效控制了刻蚀速率，实现了自限制刻蚀，保证了在刻蚀的过程中对衬底造成的损伤较小；之后再进行表面处理，然后在再刻蚀，直到形成预定尺寸的纳米线结构，且可以在同一个衬底上形成多个均匀性较好纳米线结构。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的在衬底上设置第一半导体材料部与第二半导体材料部后形成的结构示意图；

图2示出了刻蚀图1所示的结构后形成的结构示意图；

图3示出了本申请的一种实施例提供的在衬底上设置第一半导体材料部与掩膜部后的结构示意图；

图4示出了对图3所示的结构进行表面处理后形成的结构示意图；

图5示出了将图4中的第一表层去除后形成的结构示意图；

图6示出了对图5所示的结构进行表面处理后形成的结构示意图；

图7示出了将图6中的第一表层去除后形成的结构示意图；

图8示出了对图7所示的结构进行表面处理后形成的结构示意图；

图9示出了将图8中的第一表层去除后形成纳米线结构的结构示意图；

图10示出了将图9中的衬底表层去除后的结构示意图；

图11示出了本申请的另一种实施例在衬底上依次形成第一半导体材料部、第二半导体材料部与掩膜部后的结构示意图；

图12示出了本申请的另一种实施例形成的纳米线结构过程中的某个时刻对应的结构示意图；

图13示出了去除图12中的第一表层后形成的结构示意图；

图14示出了将图13中的衬底表层以及第二表层去除后的结构示意图；

图15示出了本申请的一种实施例中在衬底上形成岛状结构后的结构示意图；

图16示出了本申请的另一种实施例中在衬底上依次设置第一半导体材料层、第二半导体材料部与掩膜层后的结构示意图；

图17示出了在图16中的衬底上形成岛状结构后的结构示意图；以及

图18示出了本申请的另一种实施例中在部分衬底上形成岛状结构后的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1'、衬底；2'、第一半导体材料部；3'、第二半导体材料部；21'、纳米线；1、衬底；2、第一半导体材料部；3、第二半导体材料部；4、掩膜部；10、衬底表层；20、第一表层；21、纳米线；30、第二表层；02、第一半导体材料层；03、第二半导体材料层；04、掩膜层；100、岛状结构。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的制作方法不能在保证对其他材料层造成较小的损伤的前提下，很好地控制刻蚀第一半导体材料部的速率，为了解决如上的问题，本申请提出了一种纳米线结构的制作方法。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种纳米线结构的制作方法，该制作方法包括：步骤s1，提供一个衬底，并在上述衬底1上形成依次远离上述衬底的第一半导体材料部2与掩膜部4，形成如图3所示的结构；步骤s2，对上述第一半导体材料部2进行表面处理，使得上述第一半导体材料部2的表面部分形成第一表层20，如图4所示；步骤s3，刻蚀去除上述第一表层20，如图5所示，去除上述第一表层20的速率与去除上述衬底1的速率之比大于10；重复上述步骤s2至步骤s3，依次形成图6与图7，直到经过图8与图9，上述第一半导体材料部2形成上述纳米线21，进而形成纳米线，本申请的纳米线是指包括纳米线21的半导体结构。

本申请的上述制作方法中，先对第一半导体材料部2进行表面处理，使得其靠近表面的部分材料形成第一表层20，然后对第一表层20进行刻蚀，由于表面处理形成的第一表层20较薄，所以，在后续选择性刻蚀的过程中，只能去除较薄的第一表层20，进而有效控制了刻蚀速率，实现了自限制刻蚀，保证了在刻蚀的过程中对衬底1造成的损伤较小；之后再进行表面处理，然后在再刻蚀，直到形成预定尺寸的纳米线。

本申请的一种实施例中，上述步骤s2中，还对上述衬底1进行表面处理，形成衬底表层10，如图4、图6以及图8所示，在上述步骤s3中，去除上述第一表层20的速率与去除上述衬底表层10的速率之比在大于10。对上述衬底1进行表面处理形成衬底表层10，可以进一步防止衬底1被损伤，保证了器件具有良好的形貌以及良好的性能。

为了避免衬底表层影响器件的性能，本申请的一种实施例中，在形成上述纳米线后，上述制作方法还包括去除衬底表层的过程，进而形成图10所示的结构。

本申请的另一种实施例中，上述步骤s1包括：在上述衬底1上设置第一半导体材料部2；在上述第一半导体材料部2的远离上述衬底1的表面上依次设置第二半导体材料部3与掩膜部4，形成图11所示的结构，且在上述步骤s2中，还对上述第二半导体材料部3进行表面处理，如图12所示，形成第二表层30，在上述步骤s3中，去除上述第一表层20的速率与去除上述第二表层30的速率之比大于10。

为了避免第二表层以及衬底表层影响器件的性能，本申请的一种实施例中，在形成上述纳米线后，上述制作方法还包括去除第二表层30的过程，形成图14所示的结构。

本申请的再一种实施例中，上述制作方法中，在步骤s1中设置上述第二半导体材料部，形成图11所示的结构，且在步骤s2中，不仅对第一半导体材料部进行表面处理，还对第二半导体材料部以及衬底进行表面处理，形成衬底表层10、第一表层20以及第二表层30，然后在步骤s3中，去除第一表层，不断地重复表面处理以及去除第一表层的过程，直到形成图12所示的结构，最后，去除第一表层20，形成图13所示的纳米线21，然后，去除第二表层30以及去除衬底表层10，形成图14所示的结构。

上述的去除第二表层以及去除衬底表层的过程可以同步进行，例如当第二表层以及衬底表层的材料相同时，可以同时去除这两层，当这两层的材料不同时，可以分步去除这两层。

本申请的一种具体的实施例中，上述第二半导体材料部3为硅部，即硅材料形成的第二半导体材料部。当然，第二半导体材料部3并不限于硅部，本领域技术人员可以根据实际要制作的器件来选择合适的半导体材料形成第二半导体材料部，例如还可以选择三五族化合物，如inp等。

为了可以高效地制作多个纳米线结构，本申请的一种实施例中，上述步骤s1包括：在上述衬底1上依次设置第一半导体材料层02与掩膜层04；至少依次去除部分上述掩膜层04与第一半导体材料层02，在至少部分上述衬底1上形成间隔设置的岛状结构100，各上述岛状结构包括在上述衬底上依次设置的上述第一半导体材料部2与上述掩膜部4，如图15所示，并且，后续对各岛状结进行步骤s2、步骤s3以及重复步骤s2至步骤s3的过程，从而使得各岛状结构中的第一半导体材料部形成各纳米线形成。

需要说明的是，当上述纳米线结构包括第二半导体材料部3时，上述步骤s1中，在第一步设置掩膜层04之前，先在第一半导体材料层02的远离上述衬底1的表面上设置第二半导体材料层03，形成图16所示的结构，在厚度的刻蚀形成岛状结构100时，也对第二半导体材料层03进行刻蚀，形成图17所示的结构。

另外，在上述形成岛状结构100的过程中，还可以刻蚀去除部分衬底1，形成图18所示的结构。

本申请的再一种实施例中，上述衬底1为硅衬底，上述第一半导体材料部为锗部或锗硅部，采用氧化法实施上述步骤s2中的表面处理，采用干法刻蚀或湿法刻蚀实施上述步骤s3的刻蚀。

当然，上述的第一半导体材料部并不限于锗部或锗硅部，本领域技术人员可以根据实际要制作的器件来选择合适的半导体材料形成第一半导体材料部，例如还可以选择三五族化合物，如gaas或inp等，还可以是sic等。

同样地，上述的衬底也并不限于硅衬底，本领域技术人员可以根据实际要制作的器件来选择合适的半导体材料形成衬底，例如还可以选择sic或三五族化合物中的gan，gaas，inp等。

为了高效简单地实施氧化法，且更好地控制自限制刻蚀的速度，本申请的一种实施例中，上述氧化法为等离子体氧化法。

本申请的再一种实施例中，采用等离子体氧化装置实施上述等离子体氧化法，且通入上述等离子体氧化装置中的氧化气体为氧气，氧气分别与硅、锗反应生成对应的二氧化硅与氧化锗。

为了控制形成的第一表层以及衬底表层的厚度，进而更好地控制自限制刻蚀的速率，本申请的一种实施例中，上述氧气的流量在5～200sccm之间，优选控制上述刻蚀装置的射频源的工作时间1～10s之间。

本申请的又一种实施例中，控制上述等离子体氧化装置中的气体压力在5～100mt之间，优选控制上述等离子体氧化装置的射频功率在100～1000w之间，进一步优选控制上述等离子体氧化装置中的温度在100～150℃之间。这样可以维持稳定的等离子体，更好地控制氧化过程的均匀性。

为了更好地控制自限制刻蚀的速率，本申请的一种实施例中，上述步骤s3中采用干法刻蚀装置实施上述干法刻蚀。

本申请的一种实施例中，通入上述干法刻蚀装置中的刻蚀气体包括hcl，hcl可以与氧化锗反应，但是不能与氧化硅反应，这样采用hcl就可以将第一表层20去除，而氧化硅没有被去除。

为了更好地控制刻蚀的速率以及刻蚀过程中的均匀性，本申请的一种实施例中，上述hcl的流量在10～200sccm之间。

本申请的另一种实施例中，通入上述干法刻蚀装置中的刻蚀气体包括nh3与sicl4形成的第一混合气体，该第一混合气体也可以在边通入干法刻蚀装置的过程中边反应形成hcl。

为了更好地控制刻蚀的速率以及刻蚀过程中的均匀性，本申请的一种实施例中，上述第一混合气体的流量在10～200sccm之间。

为了使得nh3与sicl4尽量完全反应，本申请的一种实施例中，上述第一混合气体中，上述nh3与上述sicl4的流量比在1:2～2:1之间。

本申请的另一种实施例中，还可以将hcl、nh3与sicl4的混合气体通入干法刻蚀装置中，该混合气体的流量在10～200sccm之间，并且，该混合气体中，优选上述nh3与上述sicl4的流量比在1:2～2:1之间。

为了进一步保证将第一表层20去除掉的同时保证对其他结构层造成的损伤较小，本申请的一种实施例中，控制上述刻蚀装置的射频源的工作时间1～10s之间。

为了更好地控制蚀速率和刻蚀过程的均匀性，本申请的一种具体的实施例中，控制上述刻蚀装置中的气体压力在5～100mt之间，优选控制上述刻蚀装置的射频功率在0～100w之间，进一步优选控制上述刻蚀装置中的温度在100～150℃之间。

为了使得刻蚀气体分散得更加均匀，进一步更好地控制刻蚀的速率，且进一步保证刻蚀的均匀性，本申请的一种实施例中，向上述干法刻蚀装置中通入载气。

本申请的又一种实施例中，上述载气为水蒸气，为了更好地控制刻蚀速率，优选上述水蒸气的流量在10～200sccm之间。

当上述的第一半导体材料部为锗硅部时，上述刻蚀气体还包括nh3与nf3形成的第二混合气体，该混合气体在边通入干法刻蚀装置的过程中，边反应生成hf气体，该气体可以将第一半导体材料部2中的形成的氧化硅去除，由于第一半导体材料层中的硅比较疏松，所以，其在表面处理时，形成的表层厚度较大，而对于硅层来说，其中的硅比较致密，所以形成的表层厚度较小，所以采用hf刻蚀去除第一半导体材料部2中的氧化硅时，去除的第二半导体材料层和/或衬底中的氧化硅较少，进而使得对衬底与第二半导体材料层的损伤较小。需要说明的，该第二混合气体与第一混合气体和/或第一混合气体同时通入干法刻蚀装置中，以实施步骤s3。

为了进一步控制去除氧化硅的速率，且进一步避免对衬底，或者衬底和第二半导体材料层的损伤本申请的一种具体的实施例中，上述第二混合气体的流量在10～200sccm之间。

本申请的另一种实施例中，上述第二混合气体中，上述nh3与上述nf3的流量比在1:2～2:1之间，这样可以使得nh3与上述nf3反应更完全。

本申请的另一种实施例中，采用湿法刻蚀法实施上述步骤s3的刻蚀，优选上述湿法刻蚀法中的刻蚀溶液为hcl溶液、naoh溶液或koh溶液。同样地，hcl溶液可以与氧化锗反应，但是不能与氧化硅反应，这样采用hcl就可以将第一表层20去除，而氧化硅没有被去除；naoh溶液与koh溶液均与氧化锗反应，但是不能与氧化硅反应，这样采用hcl就可以将第一表层20去除。

当然，本申请的刻蚀气体与刻蚀溶液可以根据实际情况选择，具体根据衬底与第一半导体材料部的材料以及表面处理过程而选择，如果有第二半导体材料部的话，还要根据第二半导体材料部的材料来选择。选择的原则就是该刻蚀气体或者刻蚀溶液只去除第一表层，尽量不去除衬底或者衬底表层，当包括第二半导体材料部时，尽量不去除第二表层或者第二半导体材料部。

本申请中的掩膜部可以是现有技术中的任何能够起到保护第一半导体材料部在厚度方向上不会被刻蚀的材料层，具体可以根据刻蚀气体或者刻蚀溶液来选择，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的材料形成掩膜部。

本申请的一种实施例中，上述掩膜部的材料为氮化硅和/或氧化硅。

为了使得本领域技术人员可以更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。

实施例1

纳米线的制作过程包括：

步骤s1，提供一个衬底，该衬底为硅衬底，并在上述衬底上依次外延生长锗与气相沉积氮化硅，进而形成厚度为40nm的第一半导体材料层与厚度为40nm的掩膜层，通过等离子各向异性刻蚀穿掩膜层和第一半导体材料层以及一定深度的硅衬底，形成侧壁陡直的岛状结构，岛状结构的宽度100nm，各岛状结构包括第一半导体材料部与掩膜部。

步骤s2，对各岛状结构中的第一半导体材料部与衬底进行氧化处理，使得上述第一半导体材料部的表面部分形成第一表层20即氧化锗层，衬底的表面部分形成衬底表层，即二氧化硅层。具体的氧化过程采用等离子体氧化装置实施，控制上述等离子体氧化装置中的气体压力为50mt，控制上述等离子体氧化装置的射频功率为500w，控制上述等离子体氧化装置中的温度为130℃，向该装置中通入氧气，且氧气的流量为100sccm，控制等离子体氧化装置的射频源的工作时间为5s。

步骤s3，采用干法刻蚀装置刻蚀去除上述第一表层，即将经过步骤s2处理后的结构放入干法刻蚀装置中，具体地，控制上述刻蚀装置中的气体压力为50mt，控制上述刻蚀装置的射频功率为0，控制该装置中的温度为130℃，向该装置中通入刻蚀气体hcl与载体水蒸气，且hcl的流量为100sccm，水蒸气的流量为100sccm，控制刻蚀装置的射频源的工作时间为5s。

重复步骤s2，即将经过步骤s3处理后的结构放入到等离子体氧化装置中，进行氧化。

将氧化后的结构再放入干法刻蚀装置中，进行刻蚀。

继续重复步骤s2与步骤s3，并且，具体的处理过程与上述的步骤s2与步骤s3相同(当然，每次的步骤s2的具体过程与其他的步骤s2可以是不同的，包括氧化气体的流量以及通入时间等等具体的工艺参数，步骤s3也同样适用)，直到形成纳米线，最后，采用hf溶液去除衬底表层。

实施例2

与实施例1不同之处在于，

步骤s2中，控制上述等离子体氧化装置中的气体压力为5mt，控制上述等离子体氧化装置的射频功率为100w，控制上述等离子体氧化装置中的温度为100℃，向该装置中通入氧气，且氧气的流量为5sccm，控制等离子体氧化装置的射频源的工作时间为10s。

步骤s3，采用干法刻蚀装置刻蚀去除上述第一表层，即将经过步骤s2处理后的结构放入干法刻蚀装置中，具体地，控制上述刻蚀装置中的气体压力为5mt，控制上述刻蚀装置的射频功率为50w，控制该装置中的温度为100℃，向该装置中通入刻蚀气体hcl与载体水蒸气，且hcl的流量为10sccm，水蒸气的流量为10sccm，控制刻蚀装置的射频源的工作时间为10s。

实施例3

与实施例1不同之处在于，

步骤s2中，控制上述等离子体氧化装置中的气体压力为100mt，控制上述等离子体氧化装置的射频功率为100w，控制上述等离子体氧化装置中的温度为150℃，向该装置中通入氧气，且氧气的流量为200sccm，控制等离子体氧化装置的射频源的工作时间为2s。

步骤s3中，采用干法刻蚀装置刻蚀去除上述第一表层，即将经过步骤s2处理后的结构放入干法刻蚀装置中，具体地，控制上述刻蚀装置中的气体压力为100mt，控制上述刻蚀装置的射频功率为100w，控制该装置中的温度为150℃，向该装置中通入刻蚀气体hcl与载体水蒸气，且hcl的流量为200sccm，水蒸气的流量为200sccm，控制刻蚀装置的射频源的工作时间为2s。

实施例4

与实施例1不同之处在于，控制上述等离子体氧化装置中的气体压力为120mt。

实施例5

与实施例1不同之处在于，控制上述等离子体氧化装置中的射频功率为80w。

实施例6

与实施例1不同之处在于，控制上述等离子体氧化装置中的温度为80℃。

实施例7

与实施例1不同之处在于，氧气的流量为230sccm。

实施例8

与实施例1不同之处在于，控制等离子体氧化装置的射频源的工作时间为12s。

实施例9

与实施例1不同之处在于，控制上述刻蚀装置中的气体压力为120mt。

实施例10

与实施例1不同之处在于，控制上述刻蚀装置的射频功率为5000w。

实施例11

与实施例1不同之处在于，控制刻蚀装置中的温度为200℃。

实施例12

与实施例1不同之处在于，hcl的流量为230sccm。

实施例13

与实施例1不同之处在于，水蒸气的流量为230sccm。

实施例14

与实施例1不同之处在于，控制刻蚀装置的射频源的工作时间为12s。

对比例

与实施例的区别在于，形成图3所示的结构后，采用浓度为10％的h2o2溶液去除第一半导体材料层中的部分，腐蚀时间为300s，形成纳米线结构。

采用电镜测试各个实施例以及对比例的晶圆上的多个纳米线结构中的纳米线的宽度，计算器均值与方差，具体测试结果见表1。

表1

由上述表中的测试结果可知，与对比例相比，实施例的宽度标准方差较小，形成的纳米线结构的均匀性较好。

与实施例1相比，实施例4中由于等离子体氧化装置中的气体压力较大，形成的多个纳米线的均匀性较差，且形成的纳米线的平均宽度较小，小于预定宽度10nm；实施例5由于等离子体氧化装置中的射频功率较小，所以刻蚀速率较慢，形成的纳米线较粗且形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例6由于等离子体氧化装置中的温度较小，所以刻蚀速率较慢，形成的纳米线较粗且形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例7由于氧气的流量较大，形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例8由于等离子体氧化装置的射频源的工作时间较长，形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例9由于刻蚀装置中的气体压力较大，形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例10由于刻蚀装置的射频功率较大，形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例11由于刻蚀装置中的温度较高，形成的多个纳米线的均匀性较差，且形成的纳米线的平均宽度较小；实施例12由于hcl的流量较大，形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例13由于水蒸气的流量较大，形成的多个纳米线的均匀性较差；实施例14由于刻蚀装置的射频源的工作时间较长，形成的多个纳米线的均匀性较差，且形成的纳米线的平均宽度较小。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的上述制作方法中，先对第一半导体材料部进行表面处理，使得其靠近表面的部分材料形成第一表层，然后对第一表层进行刻蚀，由于表面处理形成的第一表层较薄，所以，在后续选择性刻蚀的过程中，只能去除较薄的第一表层，进而有效控制了刻蚀速率，实现了自限制刻蚀，保证了在刻蚀的过程中对衬底造成的损伤较小；之后再进行表面处理，然后在再刻蚀，直到形成预定尺寸的纳米线结构，该制作方法的重复性较好。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。