一種納米線器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種納米線器件的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于在形成納米線器件的過(guò)程中，納米線下面的材料需要被刻蝕掉，而這需要傳統(tǒng)的各向同性刻蝕工藝，但是這樣的刻蝕工藝不能獲得理想的柵極形貌，例如平整的柵極形貌，尤其在納米線和柵極交界處，這導(dǎo)致不能滿足柵極的形貌要求，影響柵極特性，因此對(duì)于納米線器件來(lái)說(shuō)，柵極圖案化成為新的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:現(xiàn)有技術(shù)中納米線器件的柵極形貌不平整而導(dǎo)致柵控能力較差。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種納米線器件的制作方法，包括:
[0005]形成具有至少一個(gè)鰭片式結(jié)構(gòu)的基底，其中所述基底包括半導(dǎo)體襯底以及所述半導(dǎo)體襯底上的絕緣體，所述鰭片式結(jié)構(gòu)包括所述絕緣體上的犧牲層以及所述犧牲層上的半導(dǎo)體層；
[0006]在所述基底上形成圖案化的偽柵極；
[0007]在所述偽柵極的兩側(cè)形成第一間隔物；
[0008]以所述偽柵極和所述第一間隔物作為掩模，去除未被遮擋的半導(dǎo)體層和犧牲層；
[0009]刻蝕所述犧牲層以在所述犧牲層兩側(cè)形成凹陷；
[0010]在所述犧牲層兩側(cè)形成第二間隔物，并暴露所述半導(dǎo)體層的兩側(cè)；
[0011]在所述半導(dǎo)體層的兩側(cè)進(jìn)行外延生長(zhǎng)以形成源區(qū)和漏區(qū)。
[0012]進(jìn)一步，還包括:在所述源區(qū)和所述漏區(qū)周圍形成層間介質(zhì)，并平坦化所述層間介質(zhì)以暴露所述偽柵極；
[0013]去除所述偽柵極和所述犧牲層，并形成高介電常數(shù)介質(zhì)-金屬柵極。
[0014]進(jìn)一步，在所述基底上形成圖案化的偽柵極之前，還包括:在所述鰭片式結(jié)構(gòu)上形成偽絕緣體。
[0015]進(jìn)一步，在所述基底上形成圖案化的偽柵極的步驟包括:
[0016]在所述基底上形成偽柵極材料使得所述偽柵極材料覆蓋所述絕緣體和所述鰭片式結(jié)構(gòu)；
[0017]在所述偽柵極材料上形成圖案化的硬掩模；
[0018]以所述硬掩模作為阻擋層，刻蝕所述偽柵極材料以形成圖案化的偽柵極。
[0019]進(jìn)一步，所述犧牲層兩側(cè)形成凹陷后的橫向尺寸與所述偽柵極的橫向尺寸相等。
[0020]進(jìn)一步，在所述犧牲層兩側(cè)形成第二間隔物，并暴露所述半導(dǎo)體層的兩側(cè)之前，還包括:去除所述第一間隔物。
[0021]進(jìn)一步，形成具有至少一個(gè)鰭片式結(jié)構(gòu)的基底的步驟包括:
[0022]形成具有犧牲層的基底；
[0023]在所述犧牲層上形成半導(dǎo)體層；
[0024]在所述半導(dǎo)體層上形成圖案化的掩模，刻蝕所述半導(dǎo)體層和所述犧牲層以形成至少一個(gè)鰭片式結(jié)構(gòu)。
[0025]進(jìn)一步，去除所述偽柵極和所述犧牲層的方法包括:利用各向同性干法刻蝕去除所述偽柵極和所述犧牲層。
[0026]進(jìn)一步，去除所述偽柵極和所述犧牲層的方法包括:利用濕法刻蝕或者干法刻蝕去除所述偽柵極和一部分所述犧牲層，以及利用各向同性刻蝕去除剩余的所述犧牲層。
[0027]進(jìn)一步，利用溫度高于200°C的氯化氫氣體刻蝕去除剩余的所述犧牲層。
[0028]進(jìn)一步，所述犧牲層為S1、Ge或者SiGejP /或所述半導(dǎo)體層為S1、SiGe、Ge或者II1-V族化合物。
[0029]進(jìn)一步,所述偽柵極材料包括多晶娃或者非晶石圭。
[0030]進(jìn)一步，在所述半導(dǎo)體層的兩側(cè)進(jìn)行外延生長(zhǎng)以形成源區(qū)和漏區(qū)時(shí)所采用的材料包括S1、SiGe或者SiC。
[0031]進(jìn)一步,所述偽絕緣體為氧化物或者氮化物。
[0032]進(jìn)一步，所述第一間隔物為氧化硅或者非晶碳。
[0033]進(jìn)一步，所述硬掩模包括SiN、SiCN, SiC或者S1N。
[0034]本發(fā)明中，通過(guò)形成具有至少一個(gè)鰭片式結(jié)構(gòu)的基底；在基底上形成圖案化的偽柵極；在偽柵極的兩側(cè)形成第一間隔物；以偽柵極和第一間隔物作為掩模，去除未被遮擋的半導(dǎo)體層和犧牲層；刻蝕犧牲層以在犧牲層兩側(cè)形成凹陷；在犧牲層兩側(cè)形成第二間隔物，并暴露半導(dǎo)體層的兩側(cè)；在半導(dǎo)體層的兩側(cè)進(jìn)行外延生長(zhǎng)以形成源區(qū)和漏區(qū)，從而在納米線器件中形成平整的柵極，提高了納米線器件的柵極特性，獲得更優(yōu)良的柵極控制能力。
[0035]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0036]構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0037]參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中:
[0038]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的流程圖。
[0039]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0040]圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0041]圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0042]圖5A是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的沿圖f5D中A-A’方向的橫截面圖。
[0043]圖5B是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的沿圖f5D中B-B’方向的橫截面圖。
[0044]圖5C是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的沿圖5A中C-C’方向的橫截面圖。
[0045]圖f5D是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的頂視圖。
[0046]圖6A是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的沿圖6C中D-D’方向的橫截面圖。
[0047]圖6B是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的沿圖6C中E-E’方向的橫截面圖。
[0048]圖6C是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的頂視圖。
[0049]圖7A是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0050]圖7B是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0051]圖8A是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0052]圖SB是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0053]圖9A是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的納米線器件的制作方法的一個(gè)階段的結(jié)構(gòu)的橫截面圖