[发明专利]一种纳米线结构及其制造方法

说明书

本发明实施例提供的纳米线结构及其制造方法，在衬底上形成了鳍，鳍的两侧壁上对应设置有槽口，而后在鳍的中部区域形成开口，由于槽口的存在，使得鳍在槽口处的厚度更小一些，在后续利用开口进行氧化工艺的过程中，最薄的槽口处的鳍先被完全氧化，而非槽口处的鳍并未完全氧化，在去除氧化物之后，未被完全氧化的鳍被保留下来，从而在开口中形成了纳米线。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造领域，特别涉及一种纳米线结构及其制造方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的发展，器件的特征尺寸不断减小、集成度不断的提高，传统的平面MOS器件很难继续减小关键尺寸，短沟道效应愈发显著，成为影响器件性能的主导因素。

纳米线器件是目前7nm以下MOS器件的解决方案之一，其是以纳米线结构为沟道，栅极将纳米线结构完全包围，具有好的栅控能力，使得器件具有更强的驱动电流，从而有效抑制短沟道效应。目前，如何进行纳米线结构的制造，提高与现有工艺的兼容性，是纳米线器件应用中的关键问题。

此外，随着电路性能的不断提高，功耗也越来越大，功耗的增加会带来诸多的不利，如封装、散热、成本和可靠性等问题，因此，降低器件功耗，尤其是静态功耗，也是纳米线器件应用中另一个关键问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在至少解决上述问题之一，提供一种纳米线结构及其制造方法，实纳米线结构的制造，与现有工艺的兼容性好。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种纳米线结构的制造方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成鳍，所述鳍的两侧壁上对应设置有槽口，所述槽口从所述鳍的侧壁的一端延伸至另一端；

覆盖所述鳍的两端，以在鳍的中部形成开口；

在开口中形成纳米线，所述形成纳米线包括：进行氧化工艺，直至所述开口中槽口所在区域的部分鳍被完全氧化；去除氧化后的氧化物，以在所述开口中形成纳米线。

可选地，在所述半导体衬底上形成鳍，包括：进行一次或重复进行多次组合刻蚀工艺，每次所述组合刻蚀工艺包括：

采用各向异性刻蚀工艺刻蚀所述半导体衬底，以形成鳍的垂直部；

在已形成的鳍表面上形成保护层；

采用各向同性刻蚀工艺继续刻蚀所述半导体衬底，以继续形成部分高度的鳍。

可选地，覆盖所述鳍的两端，以在鳍的中部形成开口，包括：

在所述鳍的中部形成所述鳍上的假栅，在所述假栅的侧壁上形成侧墙，以及形成覆盖所述假栅两侧鳍的覆盖层；

去除所述假栅，以形成开口。

可选地，在所述假栅上形成侧壁之后，形成覆盖层之前，还包括：

在所述假栅两侧的鳍中形成源漏区；

在形成纳米线之后，还包括：

在开口中形成包围所述纳米线的栅区。

可选地，在所述假栅两侧的鳍上形成源漏区，包括：

通过刻蚀工艺，在所述假栅两侧的鳍上形成凹陷区；

通过选择性外延生长工艺，在所述凹陷区形成具有应力的源漏区，其中，对于PMOS器件，所述源漏区的材料提供压应力，对于NMOS器件所述源漏区的材料提供张应力。