[發(fā)明專利]形成納米線內(nèi)間隔的方法

有效

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• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108231591B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶錚;曾文德;周順益
• 申請（專利權(quán)）人: IMEC非營利協(xié)會
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;B82Y10/00
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 王穎;郭輝

1.一種形成包含水平納米線的半導體器件的方法，該方法包括：

提供包含至少一個鰭片的半導體結(jié)構(gòu)，所述至少一個鰭片包含交替的犧牲材料層和納米線材料層的堆疊，所述半導體結(jié)構(gòu)包含部分覆蓋至少一個鰭片的層堆疊的偽柵極；

至少部分地除去緊鄰偽柵極在納米線材料層之間的犧牲材料，由此形成空隙；

在空隙內(nèi)提供間隔材料，由此形成內(nèi)間隔；

除去偽柵極；和

選擇性除去被偽柵極覆蓋的至少一個鰭片的部分中的犧牲材料，由此釋放納米線，

其中緊鄰偽柵極在納米線材料層之間的犧牲材料被除去，提供內(nèi)間隔，然后除去偽柵極和犧牲材料，由此釋放納米線，

其中，提供間隔材料包括(i)自下而上填充第一材料的第一步，和(ii)包括連續(xù)填充第二材料的第二步，其中第二材料在之后的工藝步驟中選擇性除去，從而形成緊鄰柵極的氣隙間隔。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，半導體結(jié)構(gòu)還包括緊鄰偽柵極的偽柵極間隔，和緊鄰偽柵極間隔的層間電介質(zhì)，這樣偽柵極間隔位于偽柵極和層間電介質(zhì)之間，所述方法還包括：

在至少部分地除去緊鄰偽柵極的犧牲材料之前，除去偽柵極間隔，由此形成溝槽，

其中至少部分地除去犧牲材料是從溝槽形成的開口開始，

其中提供間隔材料額外包括在溝槽中提供間隔材料，從而形成緊鄰偽柵極的內(nèi)間隔。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括：

圍繞納米線沉積柵極電介質(zhì)材料；和

圍繞柵極電介質(zhì)材料沉積柵極材料，從而形成柵極。

4.如權(quán)利要求1或3所述的方法，所述方法還包括：

在緊鄰偽柵極或柵極的納米線材料一側(cè)形成源極；和

在偽柵極或柵極的相反側(cè)的納米線材料的另一端形成漏極。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供間隔材料包括用內(nèi)襯、FCVD氧化物或旋涂材料中的至少一種重新填充空隙。

6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，提供間隔材料包括用內(nèi)襯、FCVD氧化物或旋涂材料中的至少一種重新填充空隙和/或溝槽。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過各向同性蝕刻至少部分地除去犧牲材料。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供半導體結(jié)構(gòu)包括在基材上沉積層堆疊，所述層堆疊包含交替的犧牲材料層和納米線材料層，以及在層堆疊中形成至少一個鰭片。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在基材上沉積層堆疊包括沉積至少兩層納米線材料。

10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在基材上沉積層堆疊包括沉積至少三層納米線材料。

11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在基材上沉積層堆疊包括沉積納米線材料層，其中所述納米線材料層包含硅、SiGe、Ge或III-V材料中的至少一種。

12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述III-V材料是InGaAs。

13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在基材上沉積層堆疊包括沉積Ge納米線材料層和SiGe犧牲材料層。

14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在基材上沉積層堆疊包括沉積Si納米線材料層和SiGe犧牲材料層。

15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供間隔材料包括沉積氮化硅、SiC:O或FCVD氧化物中的至少一種。

16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述氮化硅是SiN。