[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底内形成沟槽，所述沟槽底部暴露出基底；

在所述沟槽内形成牺牲层；

在所述牺牲层上形成纳米线，所述纳米线的材料与牺牲层的材料不同；

形成所述纳米线之后，去除所述牺牲层，使所述纳米线到沟槽的底部有间隙；

去除所述牺牲层之后，形成包围纳米线的栅极结构。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述沟槽的形成步骤包括：在所述基底上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层内具有掩膜开口，所述掩膜开口暴露出部分基底的顶部表面；以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底，形成所述沟槽。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，以所述第一掩膜层为掩膜刻蚀所述基底的工艺包括：干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺或者干法刻蚀工艺与湿法刻蚀工艺相结合的工艺；所述干法刻蚀工艺包括：各向异性干法刻蚀工艺；所述各向异性干法刻蚀工艺的参数包括：刻蚀气体包括CF₄、HBr、SF₆、Cl₂中的一种或者多种组合。

4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述纳米线的形成步骤包括：在所述掩膜开口内形成纳米线膜；在所述第一掩膜层上和部分纳米线膜上形成第二掩膜层；以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述纳米线膜，直至暴露出牺牲层的顶部表面，形成所述纳米线；所述纳米线位于掩膜开口内，且所述纳米线两端与第一掩膜层侧壁相接触。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述纳米线膜的材料包括：硅、碳化硅、硅锗、硅氮或者硅锗锡；所述纳米线膜的形成工艺包括：第二外延生长工艺。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述纳米线膜的材料为硅时，所述第二外延生长工艺的参数包括：外延气体包括硅烷，温度为700摄氏度～800摄氏度，时间为20分钟～50分钟。

7.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述栅极结构之后，还包括：去除所述第一掩膜层，暴露出基底的顶部表面；去除所述第一掩膜层之后，在所述栅极结构两侧的基底上形成源漏掺杂层，所述源漏掺杂层与所述纳米线两端的侧壁相接触。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述沟槽的深度为100纳米～300纳米，所述沟槽的顶部为长方形，所述长方形的长度为10纳米～40纳米，所述长方形的宽度为30纳米～200纳米。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的形成工艺包括：第一外延生长工艺；所述牺牲层的材料为单晶半导体材料；所述单晶半导体材料包括：硅、碳化硅、硅锗、硅氮或者硅锗锡。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为碳化硅时，所述第一外延生长工艺的参数包括：碳硅的摩尔比为1％～10％，温度为700摄氏度～800摄氏度，时间为20分钟～50分钟。

11.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为硅锗时，所述第一外延生长工艺的参数包括：锗硅的摩尔比为20％～50％，温度为700摄氏度～800摄氏度，时间为20分钟～50分钟。

12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述牺牲层的工艺包括：干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺或者干法刻蚀工艺与湿法刻蚀工艺相结合的工艺；所述干法刻蚀工艺包括：各向异性干法刻蚀工艺。