一種納米線器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體領域，特別涉及一種納米線器件的制作方法。
【背景技術】
[0002]目前，由于在形成納米線器件的過程中，納米線下面的材料需要被刻蝕掉，而這需要傳統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，這導致不能滿足柵極的形貌要求，影響柵極特性，因此對于納米線器件來說，柵極圖案化成為新的挑戰。

【發明內容】

[0003]本發明解決的一個技術問題是:現有技術中納米線器件的柵極形貌不平整而導致柵控能力較差。
[0004]根據本發明的第一方面，提供了一種納米線器件的制作方法，包括:
[0005]形成具有至少一個鰭片式結構的基底，其中所述基底包括半導體襯底以及所述半導體襯底上的絕緣體，所述鰭片式結構包括所述絕緣體上的犧牲層以及所述犧牲層上的半導體層；
[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體層和犧牲層；
[0009]刻蝕所述犧牲層以在所述犧牲層兩側形成凹陷；
[0010]在所述犧牲層兩側形成第二間隔物，并暴露所述半導體層的兩側；
[0011]在所述半導體層的兩側進行外延生長以形成源區和漏區。
[0012]進一步，還包括:在所述源區和所述漏區周圍形成層間介質，并平坦化所述層間介質以暴露所述偽柵極；
[0013]去除所述偽柵極和所述犧牲層，并形成高介電常數介質-金屬柵極。
[0014]進一步，在所述基底上形成圖案化的偽柵極之前，還包括:在所述鰭片式結構上形成偽絕緣體。
[0015]進一步，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構；
[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]進一步，所述犧牲層兩側形成凹陷后的橫向尺寸與所述偽柵極的橫向尺寸相等。
[0020]進一步，在所述犧牲層兩側形成第二間隔物，并暴露所述半導體層的兩側之前，還包括:去除所述第一間隔物。
[0021]進一步，形成具有至少一個鰭片式結構的基底的步驟包括:
[0022]形成具有犧牲層的基底；
[0023]在所述犧牲層上形成半導體層；
[0024]在所述半導體層上形成圖案化的掩模，刻蝕所述半導體層和所述犧牲層以形成至少一個鰭片式結構。
[0025]進一步，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]進一步，所述犧牲層為S1、Ge或者SiGejP /或所述半導體層為S1、SiGe、Ge或者II1-V族化合物。
[0029]進一步,所述偽柵極材料包括多晶娃或者非晶石圭。
[0030]進一步，在所述半導體層的兩側進行外延生長以形成源區和漏區時所采用的材料包括S1、SiGe或者SiC。
[0031]進一步,所述偽絕緣體為氧化物或者氮化物。
[0032]進一步，所述第一間隔物為氧化硅或者非晶碳。
[0033]進一步，所述硬掩模包括SiN、SiCN, SiC或者S1N。
[0034]本發明中，通過形成具有至少一個鰭片式結構的基底；在基底上形成圖案化的偽柵極；在偽柵極的兩側形成第一間隔物；以偽柵極和第一間隔物作為掩模，去除未被遮擋的半導體層和犧牲層；刻蝕犧牲層以在犧牲層兩側形成凹陷；在犧牲層兩側形成第二間隔物，并暴露半導體層的兩側；在半導體層的兩側進行外延生長以形成源區和漏區，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，獲得更優良的柵極控制能力。
[0035]通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0036]構成說明書的一部分的附圖描述了本發明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發明的原理。
[0037]參照附圖，根據下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發明，其中:
[0038]圖1是示出根據本發明一些實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本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖。
[0040]圖3是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖。
[0041]圖4是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖。
[0042]圖5A是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的沿圖f5D中A-A’方向的橫截面圖。
[0043]圖5B是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的沿圖f5D中B-B’方向的橫截面圖。
[0044]圖5C是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的沿圖5A中C-C’方向的橫截面圖。
[0045]圖f5D是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的頂視圖。
[0046]圖6A是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的沿圖6C中D-D’方向的橫截面圖。
[0047]圖6B是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的沿圖6C中E-E’方向的橫截面圖。
[0048]圖6C是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的頂視圖。
[0049]圖7A是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖。
[0050]圖7B是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖。
[0051]圖8A是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖。
[0052]圖SB是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖。
[0053]圖9A是示意性地示出根據本發明一些實施例的納米線器件的制作方法的一個階段的結構的橫截面圖