[发明专利]半导体纳米线制造

权利要求书

1.一种用于在基板上制造半导体纳米线的方法，所述方法包括：

形成纳米线模板，所述纳米线模板限定细长通道，所述细长通道在所述模板中的开口与晶种表面之间在所述基板之上横向延伸，所述晶种表面暴露于所述通道并且具有不大于2.2x10⁴ nm²的面积，并且所述晶种表面的面积为使得所述纳米线的选择性生长从所述晶种表面上的单个成核点进行；以及

经由所述开口，在所述模板中从所述晶种表面选择性地生长所述半导体纳米线。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶种表面的面积不大于10⁴nm²。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述晶种表面具有不大于100nm的宽度以及与所述宽度垂直的不大于100nm的广度。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述晶种表面封闭所述通道的一端。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述晶种表面基本垂直于所述通道的纵轴。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述晶种表面是单晶半导体表面。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述晶种表面是以下项中的一项：非晶半导体；多晶半导体；金属；和金属-半导体合金。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述细长通道具有由所述模板限定的从所述细长通道延伸的一个或多个分支。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板包括呈所述模板的内部的形状的晶种区域，所述晶种区域覆盖在绝缘层上面并与所述绝缘层接触，使得所述绝缘层在所述晶种区域周围被暴露，所述方法包括：

形成与所述晶种区域和所述绝缘层接触的掩模层，从而所述掩模层和所述绝缘层提供所述纳米线模板；

在所述掩模层中限定开口以提供所述模板中的所述开口；以及

经由所述开口，去除所述晶种区域的一部分以形成所述通道，从而所述晶种区域的剩余部分提供所述晶种表面。

10.根据权利要求9所述的方法，包括图案化覆盖在所述基板的所述绝缘层上面的晶种层以形成所述晶种区域并在所述晶种区域周围暴露所述绝缘层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述基板包括绝缘体上半导体晶圆，所述绝缘体上半导体晶圆具有提供所述晶种层的半导体层。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板包括晶种层，所述方法包括：

图案化所述晶种层以形成从所述晶种层的表面突出的晶种区域；以及

在所述晶种层上形成所述纳米线模板，使得所述晶种区域封闭所述通道的一端并提供所述晶种表面。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中所述晶种区域包括硅、锗和它们的合金中的一种。

14.根据权利要求1或2所述的方法，包括通过以下项中的一项选择性地生长所述纳米线：金属-有机气相沉积、迁移增强外延和氢化物气相外延。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述纳米线包括化合物半导体材料。

16.一种用于在基板上制造多条半导体纳米线的方法，所述方法包括：通过根据前述权利要求中任一项所述的方法制造每条纳米线，其中所述纳米线模板垂直堆叠在所述基板上。

17.一种结构，包括半导体纳米线和基板，通过根据权利要求1至15中任一项所述的方法来得到所述结构。