[發明專利]半導體器件的形成方法

有效

• 申請號: 201410184869.6
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN105097525B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 洪中山
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;B82Y10/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 應戰;駱蘇華

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底具有第一區域，所述襯底表面具有犧牲層，所述犧牲層表面具有半導體層；

在第一區域的半導體層和犧牲層內形成至少三個相鄰的第一溝槽，所述第一溝槽暴露出襯底表面，第一溝槽之間的半導體層形成至少兩根平行排列的納米線，相鄰納米線之間距離相同，所述納米線包括器件納米線和偽納米線；

去除納米線底部的犧牲層，使所述納米線懸空于襯底上方；

在去除第一區域的犧牲層之后，進行第一次退火工藝，使所述納米線的橫截面呈圓形；

在第一次退火工藝之后，去除偽納米線。

2.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述襯底還包括第二區域；在第一區域去除偽納米線時，在第二區域的半導體層、犧牲層和襯底內形成第二溝槽；在所述第二溝槽內形成隔離結構。

3.如權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述去除偽納米線、以及形成第二溝槽的工藝包括：在第一區域的襯底和納米線上、以及第二區域的半導體層上形成第二掩膜層，所述第二掩膜層暴露出偽納米線、位于偽納米線底部的襯底、以及第二溝槽的對應位置；以所述第二掩膜層為掩膜，刻蝕所述偽納米線、以及第二區域暴露出的半導體層、犧牲層和襯底，形成第二溝槽；在形成第二溝槽之后，去除第二掩膜層。

4.如權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在刻蝕形成第二溝槽時，刻蝕偽納米線底部的襯底，在第一區域的襯底內形成第三溝槽。

5.如權利要求4所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：在第二溝槽內、第三溝槽內和襯底表面形成介質層，第一區域的介質層暴露出器件納米線，且第一區域的介質層表面低于所述器件納米線，使所述器件納米線懸空于所述介質層上方。

6.如權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述介質層的形成工藝包括：在第二溝槽內、第三溝槽內、襯底表面以及半導體層上形成介質膜；平坦化所述介質膜，直至暴露出第二區域的半導體層表面，在第二溝槽內、第三溝槽內、以及第一區域的襯底表面形成介質層，其中，形成于第二溝槽內的介質層形成隔離結構；在平坦化工藝之后，去除第一區域的部分介質層，使第一區域的介質層表面低于器件納米線。

7.如權利要求6所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，去除第一區域的部分介質層的工藝包括濕法刻蝕工藝，刻蝕液包括氫氟酸溶液。

8.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一溝槽的形成工藝包括：在半導體層表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層暴露與第一溝槽位置對應的半導體層表面；以所述第一掩膜層為掩膜，刻蝕所述半導體層和犧牲層，直至暴露出襯底表面為止。

9.如權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在第一次退火工藝之前，去除納米線表面的第一掩膜層。

10.如權利要求9所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在去除偽納米線之后，去除剩余的所述第一掩膜層。

11.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：在去除偽納米線之后，進行第二次退火工藝，對器件納米線表面進行處理，使器件納米線表面光滑。

12.如權利要求11所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二次退火工藝的參數包括：退火氣體包括氫氣或氦氣，溫度為800攝氏度～1200攝氏度，氣壓為5毫托～1大氣壓。

13.如權利要求11所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二次退火工藝在器件納米線表面、暴露出的襯底表面、以及暴露出的半導體層表面形成襯墊層。