[發(fā)明專利]水平納米線半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711191237.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108231590B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·沃斯汀;H·梅爾騰斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: IMEC非營(yíng)利協(xié)會(huì)
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 王穎;江磊

一種形成包含水平納米線的半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括在基片上沉積(410)多層堆疊，該多層堆疊包括交替的第一犧牲層(150)和納米線材料(140)的層；在多層堆疊中形成(420)至少一個(gè)鰭片；圍繞鰭片施加(430)額外的犧牲層(510)，使得所得的犧牲層(520)圍繞整個(gè)納米線材料形成；由所得的犧牲層(520)在納米線材料的末端圍繞納米線材料形成(440)納米線間隔(810)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。本發(fā)明更具體涉及形成包含水平納米線的半導(dǎo)體器件的方法，以及用于制備包含納米線的半導(dǎo)體器件的鰭片。

背景技術(shù)

形成堆疊納米線是降低半導(dǎo)體器件特征尺寸的重要步驟。

必須解決的一個(gè)重要問(wèn)題是減小由于晶體管柵極和源漏區(qū)之間的重疊引起的寄生電容。

為了最大程度地減小寄生電容，形成內(nèi)部間隔必須是納米線集成方案中的一個(gè)集成部分。

形成內(nèi)部間隔對(duì)形成包含水平納米線的半導(dǎo)體器件的方法提出了額外的要求。因此，形成這種半導(dǎo)體器件的方法還有改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)目的是提供良好的形成包含水平納米線的半導(dǎo)體器件的方法，以及提供良好的包含納米線的半導(dǎo)體器件。

上述目的是通過(guò)本發(fā)明所述的一種方法和器件實(shí)現(xiàn)的。

在第一方面，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及形成包含水平納米線的半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括：

-在基片上沉積多層堆疊，該多層堆疊包含交替的第一犧牲層和納米線材料層，

-在多層堆疊中形成至少一個(gè)鰭片，

-在鰭片周圍施加額外的犧牲層，使得所得的犧牲層在整個(gè)納米線材料周圍形成，

-由所得的犧牲層在納米線材料的末端圍繞納米線材料形成納米線間隔。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所得犧牲層包含第一犧牲層和額外的犧牲層。本發(fā)明實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于所得犧牲層在整個(gè)納米線周圍形成。這樣可以在納米線材料的末端圍繞納米線材料形成納米線間隔。因?yàn)樵诩{米線材料周圍形成納米線間隔，納米線間隔的所有部分(例如，頂部，底部和側(cè)部，圍繞各不同納米線的部分)都是自動(dòng)對(duì)齊的。原因在于所有這些部分都是使用相同的工藝步驟形成的。因此，對(duì)齊是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的集成方案所固有的。因此，圍繞不同納米線的間隔之間的自對(duì)齊得以實(shí)現(xiàn)。這與現(xiàn)有技術(shù)的方法不同，現(xiàn)有技術(shù)中需要對(duì)柵極間隔(緊挨著柵極施加)與內(nèi)間隔之間進(jìn)行對(duì)齊。在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，需要謹(jǐn)慎調(diào)節(jié)內(nèi)間隔模塊，例如通過(guò)匹配選擇性氧化或去除到柵極間隔的厚度。因?yàn)樵诩{米線材料的末端圍繞整個(gè)納米線材料形成納米線間隔，本發(fā)明實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于所有在方法中形成的納米線，柵極長(zhǎng)度相同。本發(fā)明的實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于它們適用于不同納米線器件結(jié)構(gòu)。例子有Si，SiGe，Ge或III/V納米線集成方案。

在本發(fā)明實(shí)施方式中，在施加額外犧牲層后，施加偽柵極堆疊。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，偽柵極堆疊包含偽柵極電介質(zhì)和偽柵極。偽柵極電介質(zhì)由此在柵極蝕刻過(guò)程中保護(hù)鰭片。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在偽柵極形成過(guò)程中施加額外的犧牲層。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，形成鰭片包括蝕刻或STI凹陷。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在形成至少一個(gè)鰭片和STI后，但在形成偽柵極電介質(zhì)和偽柵極之前，形成額外的犧牲層。因此，本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于額外的犧牲層正確地設(shè)置在隨后的模塊中，這樣納米線間隔的自對(duì)齊得以實(shí)現(xiàn)。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在形成納米線間隔的過(guò)程中，部分所得的犧牲層被選擇性地除去。