[發明專利]硅和硅鍺納米線的形成

有效

• 申請號: 201310594134.6
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN104425495B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 江國誠;卡洛斯·H·迪亞茲;讓-皮埃爾·科林格
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/092
• 分類號: H01L27/092;H01L29/78;H01L29/775;H01L21/8238;B82Y10/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種用于形成半導體布置的方法，包括：

在襯底上方形成第一硅和硅鍺疊層，所述第一硅和硅鍺疊層包括第一硅層和第一硅鍺層；

鄰近所述第一硅和硅鍺疊層的第一側形成第一源極區；

鄰近所述第一硅和硅鍺疊層的第二側形成第一漏極區；

氧化所述第一硅和硅鍺疊層以形成第一鍺納米線溝道，所述氧化包括在同一氧化工藝中將所述第一硅層和所述第一硅鍺層中的硅轉化為氧化硅區，所述第一鍺納米線溝道形成在所述第一源極區和所述第一漏極區之間；

去除所述氧化硅區；

由所述第一硅和硅鍺疊層形成第二鍺納米線溝道；

在所述第一鍺納米線溝道周圍形成第一介電層；

在所述第二鍺納米線溝道周圍形成第二介電層；

在所述第一介電層和所述第二介電層周圍形成第一柵極結構，以形成第一納米線晶體管，其中，在所述第一介電層和所述第二介電層之間的間隔中不存在所述第一柵極結構；以及

形成包括第一硅納米線溝道的第二納米線晶體管。

2.根據權利要求1所述的方法，形成所述第二納米線晶體管包括：

在所述襯底上方形成第二硅和硅鍺疊層，所述第二硅和硅鍺疊層包括第二硅層和第二硅鍺層；

鄰近所述第二硅和硅鍺疊層的第一側形成第二源極區；

鄰近所述第二硅和硅鍺疊層的第二側形成第二漏極區；

從所述第二硅和硅鍺疊層中去除所述第二硅鍺層，以形成所述第一硅納米線溝道，所述第一硅納米線溝道形成在所述第二源極區和所述第二漏極區之間；以及

在所述第一硅納米線溝道周圍形成第二柵極結構，以形成所述第二納米線晶體管。

3.根據權利要求2所述的方法，包括：

在所述第二納米線晶體管內，由所述第二硅和硅鍺疊層形成第二硅納米線溝道。

4.根據權利要求1所述的方法，包括：

在單次制造工藝期間，將所述第一納米線晶體形成作為PMOS晶體管管而將所述第二納米線晶體管形成作為NMOS晶體管。

5.根據權利要求1所述的方法，氧化所述第一硅和硅鍺疊層包括：

去除形成在所述第一硅和硅鍺疊層上方的犧牲柵極，以將所述第一硅和硅鍺疊層暴露于氧中。

6.根據權利要求1所述的方法，包括：

在所述第一鍺納米線溝道和所述第一柵極結構之間形成界面層。

7.根據權利要求2所述的方法，去除所述第二硅鍺層包括以下操作中的至少一個：

實施氧化技術，以將所述第二硅層暴露于氧中，從而形成所述第一硅納米線溝道；和

對所述第二硅層實施氫退火技術，以形成所述第一硅納米線溝道。