[發明專利]制作半導體內建應力納米線以及半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201210136002.4
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102683205A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 黃曉櫓;劉格致
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335;H01L29/775;B82Y10/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種制作半導體內建應力納米線的方法，其特征在于，步驟包括：

步驟1，提供半導體襯底，所述半導體襯底包括位于頂層的半導體層和頂層半導體層下方的埋氧層，頂層半導體層中含有雜質離子；

步驟2，在頂層半導體中確定半導體納米線場效應晶體管制備區域，通過刻蝕制備所述半導體納米線場效應晶體管區域，刻蝕至埋氧層，并刻蝕去除部分埋氧層，使刻蝕區域的埋氧層上表面低于半導體納米線場效應晶體管區域埋氧層上表面；所述半導體納米線場效應晶體管區域包括兩端的源漏襯墊，以及連接兩端的納米線區域；

步驟3，去除納米線區域下方的部分埋氧層，使納米線區域與埋氧層分離；

步驟4，在納米線區域制備半導體納米線；

步驟5，頂層半導體表面以及埋氧層表面沉積應變薄膜；

步驟6，沉積無定形碳，使頂層半導體層與埋氧層之間的空隙中填充無定形碳。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅襯底中，埋氧層厚度為10~1000nm，頂層半導體層厚度為10~200nm。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述應變薄膜可以是壓應力薄膜。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述應變薄膜可以是張應力薄膜。

5.一種制作NMFET半導體器件的方法，其特征在于，步驟包括：

步驟1，提供半導體襯底，所述半導體襯底包括位于頂層的半導體層和頂層半導體層下方的埋氧層，頂層半導體層中含有雜質離子；

步驟2，在頂層半導體中確定半導體納米線場效應晶體管制備區域，通過刻蝕制備所述半導體納米線場效應晶體管區域，刻蝕至埋氧層，并刻蝕去除部分埋氧層，使刻蝕區域的埋氧層上表面低于半導體納米線場效應晶體管區域埋氧層上表面；所述半導體納米線場效應晶體管區域包括兩端的源漏襯墊，以及連接兩端的納米線區域；

步驟3，去除納米線區域下方的部分埋氧層，是納米線區域與埋氧層分離；

步驟4，在納米線區域制備半導體納米線；

步驟5，頂層半導體表面以及埋氧層表面沉積應變薄膜；

步驟6，沉積無定形碳，使頂層半導體層與埋氧層之間的空隙中填充無定形碳；

步驟7，確定柵極區，并刻蝕去除柵極區的應變薄膜，刻蝕至埋氧層，暴露出柵極區的納米線；

步驟8，在暴露出的納米線表面沉積柵氧層，然后在柵極區沉積柵極材料，形成柵極；

步驟9，去除無定形碳層以及剩余的應變薄膜，沉積側墻，然后在柵極兩側進行源漏注入工藝、金屬硅合金工藝；最后在源區、漏區以及柵極上方進行接觸孔制作工藝，將柵極、源極、漏極引出，制備半導體器件。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述柵氧層材料選自二氧化硅、SiON、Si₃N₄、高κ材料或上述物質的任意組合。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述柵極材料選自多晶硅、無定型硅，金屬或上述物質的任意組合。

8.一種如權利要求5所述方法制作的NWFET半導體器件。