能不作詳細(xì)討論，但在適用這些技術(shù)、方法和裝置情況下，這些技術(shù)、方法和裝置應(yīng)當(dāng)被視為本說明書的一部分。
[0046]應(yīng)注意，相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義或說明，則在隨后的附圖的說明中將不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0047]圖1是根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的簡(jiǎn)化流程圖。如圖1所示，在步驟101，提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。圖2示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的示意截面圖。如圖2所示，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200包括半導(dǎo)體襯底201以及在襯底201上的第一硬掩模層203。這里，襯底201可以包括半導(dǎo)體層，典型地，可以是硅襯底、絕緣體上硅(SOI)襯底等等，然而，本公開并不限于此。示例性地，第一硬掩模層203可以是硅的氮化物(SiN，更一般地，SixNy)、硅的氮氧化物或氧氮化物(S1xNy)、或者硅的碳氮化物(SiCN)，等等。
[0048]接著，在步驟103，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200中形成多個(gè)(即，兩個(gè)或更多個(gè))彼此不相交的第一溝槽301，如圖3A和3B所示。圖3A和3B是分別示出根據(jù)本公開一些實(shí)施例的在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成第一溝槽后的俯視圖和沿橫貫第一溝槽的線3B-3B’截取的示意截面圖。在圖3A的俯視圖中，第一溝槽301被示出為基本沿著第一方向(即，第一溝槽的長度方向)延伸，然而這僅僅是示意性的。另外，所述第一方向在圖3A中被示出為基本豎直的方向。然而，應(yīng)理解，對(duì)于該第一方向并沒有特別的限制。另外，盡管在圖3A和3B中多個(gè)溝槽被示出為彼此基本平行，然而這僅僅是優(yōu)選示例，而并非是限制性的，只要所述第一溝槽彼此不相交即可。所形成的第一溝槽301向下穿過第一硬掩模層203延伸到所述襯底201中，如圖3B所示。
[0049]在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，形成第一溝槽301可以通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):在第一硬掩模層203上形成圖案化的抗蝕劑，例如光致抗蝕劑；然后，以所述圖案化的抗蝕劑為掩模對(duì)第一硬掩模層203進(jìn)行刻蝕，直至向下刻蝕去除部分襯底201的材料，從而形成向下穿過第一硬掩模層203延伸到所述襯底201中的第一溝槽301。
[0050]然后，在步驟105，以填充材料401填充第一溝槽301，如圖4A和圖4B所示。圖4A和4B是分別示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的填充第一溝槽后的俯視圖和沿橫貫第一溝槽的線4B-4B’截取的示意截面圖。示例性地，填充材料401可以是，例如，氧化硅。在一些實(shí)施例中，如圖4B所示的，在填充所述第一溝槽301之后，進(jìn)行平坦化，例如進(jìn)行化學(xué)繼續(xù)拋光(CMP)，以使得填充材料401的上表面與第一硬掩模層203的上表面基本齊平。注意，在某些實(shí)施例中，填充材料401的上表面可以在第一硬掩模層203的上表面之下。
[0051]圖5是示出根據(jù)本公開的另一些實(shí)施例的填充第一溝槽后的示意截面圖。在另一些實(shí)施例中，如圖5所示，在填充所述第一溝槽301之后，可以進(jìn)行平坦化，以使得填充材料401的上表面與襯底201的上表面基本齊平。也就是說，可選地，在填充所述第一溝槽后，可以去除所述第一硬掩模層。在其它的一些實(shí)施例中，填充材料401的上表面也可以在襯底201的上表面之下。
[0052]需要說明的是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，半導(dǎo)體制造過程中的工藝偏差可能是不可避免的，因此，本公開中所述“基本齊平”意指在工藝偏差范圍內(nèi)的齊平。
[0053]接下來，在步驟107，在填充有填充材料401的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成第二硬掩模層601，如圖6所示。圖6是示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的在填充有填充材料的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成第二硬掩模層后的示意截面圖。作為示例，第二硬掩模層601可以是硅的氮化物、硅的氮氧化物或氧氮化物、或者硅的碳氮化物。應(yīng)明白，所述第二硬掩模層與所述第一硬掩模層的材料可以相同，也可以不同。
[0054]然后，在步驟109，在形成有第二硬掩模層601的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成多個(gè)彼此不相交的第二溝槽701，如圖7A所示。圖7A是示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的形成第二溝槽后的俯視圖；圖7B、7C和7D是分別示出沿著圖7A所示的7B-7B’、7C_7C’、7D_7D’方向的示意截面圖。注意，在圖7A的俯視圖中，第二溝槽701被示出為基本沿著第二方向(即，第二溝槽的長度方向)延伸，然而這僅僅是示意性的。另外，所述第二方向在圖7A中被示出為沿基本水平的方向。然而，應(yīng)理解，對(duì)于該第二方向并沒有特別的限制。另外，盡管在圖7A和7B中，多個(gè)第二溝槽被示出為彼此基本平行，然而這僅僅是優(yōu)選示例，而并非是限制性的，只要所述第二溝槽彼此不相交即可。另外，雖然圖7A示出的第二方向基本與第一方向垂直，但是本公開并不限于此，只要每一個(gè)第二溝槽與至少一個(gè)第一溝槽相交即可。所形成的第二溝槽701向下穿過所述第二硬掩模層601延伸到所述襯底201中，如圖7B和7C所
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[0055]在一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)方式中，形成所述第二溝槽701可以包括:利用掩模，以對(duì)所述第二硬掩模層601的材料、所述第一硬掩模層203的材料(如果前述工藝未被去除的話)、所述襯底201的材料和所述填充材料401具有蝕刻性的蝕刻化學(xué)劑進(jìn)行蝕刻，或者利用同一掩模分別使用不同的蝕刻劑蝕刻上述不同的材料，以形成第二溝槽701。如此，形成了基本垂直的半導(dǎo)體柱801的陣列。
[0056]在一個(gè)實(shí)例中，所述半導(dǎo)體柱可以是納米線。作為一個(gè)非限制性示例，所述納米線的橫向尺寸為大約小于100納米，優(yōu)選地，小于60納米(nm)。應(yīng)理解，本公開對(duì)于納米線的橫向尺寸并沒有特別的限制。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，盡管本發(fā)明特別適用于納米線和納米線陣列及其制造，然而本發(fā)明并不限于此。
[0057]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的方法還包括，在步驟111，去除所述填充材料401，從而露出基本垂直的半導(dǎo)體柱801的陣列，如圖8A和圖8B所示，以用于后續(xù)工藝。圖8A是示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的去除填充材料后的示意截面圖；圖88是示出沿著圖8A所示8B-8B’所在的平面向下的俯視圖。在一個(gè)具體示例中，可以利用基于HF的蝕刻劑來去除填充材料401 (例如，氧化硅材料)。
[0058]將理解，這里所述的“垂直的半導(dǎo)體柱/納米線”是指半導(dǎo)體柱/納米線的縱向在垂直方向，亦即半導(dǎo)體柱在垂直方向延伸。還將理解，所述半導(dǎo)體柱的陣列可以包含一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體柱。在一些實(shí)施例中，所形成的半導(dǎo)體柱801的表面具有第一硬掩模層203，在第一硬掩模層203上具有第二硬掩模層601，半導(dǎo)體柱801的陣列中的兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體柱之上的第二硬掩模層601彼此連通成“橋”，如圖8A所示，也就是說，第二硬掩模層601橫跨在兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體柱之上。而在其它的一些實(shí)施例中，由于第一硬掩模層203已被去除，所形成的半導(dǎo)體柱801的表面上只有第二硬掩模層601，如圖9所示。與上類似地，半導(dǎo)體柱801的陣列中的兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體柱上的第二硬掩模層601彼此連通成“橋”。
[0059]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還可以包括:在步驟113，對(duì)所得到的半導(dǎo)體柱進(jìn)行倒角處理。例如，可以在800°C至1300°C的溫度范圍內(nèi)對(duì)所得到的半導(dǎo)體柱進(jìn)行退火處理，以改善其廓形。示例性地，上述退火可以在惰性氣體(例如，氦氣He)或還原性氣體(例如，氫氣H2)的氣氛中進(jìn)行。應(yīng)理解，上述退火的溫度范圍和退火的氣氛僅僅是示例性地，并不意圖限制本公開的范圍。
[0060]由于垂直半導(dǎo)體柱的頂部具有第二硬掩模層，因此，在倒角處理時(shí)，第二硬掩模層可以對(duì)垂直半導(dǎo)體柱起到支撐墊(supporting pad)的作用。從而使得通過倒角處理(例如，退火處理)后的垂直半導(dǎo)體柱可以具有改善的線邊緣粗糙度(LER)，以及改善的豎直廓形，也即減輕或消除了廓形的彎曲。
[0061]在一些實(shí)施例中，如圖10所示，在俯視時(shí)，倒角處理后的半導(dǎo)體柱801的外廓(也艮P，橫向上的外廓)可以為具有曲率的形狀，例如，半導(dǎo)體柱的外廓可以是圓形、橢圓形等等。應(yīng)理解，本公開中半導(dǎo)體柱的外廓的形狀并不限于上