A semiconductor structure and its forming method include: providing a substrate; forming a groove in the substrate, exposing a substrate at the bottom of the groove; forming a sacrificial layer in the groove; forming nanowires on the sacrificial layer, the materials of the nanowires are different from those of the sacrificial layer; removing the sacrificial layer after forming the nanowires, and making the nanowires into the groove. There is a gap at the bottom of the groove; after removing the sacrificial layer, a gate structure surrounding the nanowires is formed. The nanowire devices formed by the method have better performance.
【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。
技术介绍
随着半导体器件的元件密度和集成度的提高,晶体管的栅极尺寸也越来越小,而晶体管的栅极尺寸变短会使晶体管产生短沟道效应,进而产生漏电流,最终影响半导体器件的电学性能。为了克服晶体管的短沟道效应、抑制漏电流,三维晶体管技术得到了发展,例如:纳米线场效应晶体管(NanowireFET)。所述纳米线场效应晶体管能够在减小晶体管尺寸的同时,克服短沟道效应,抑制漏电流。然而,现有技术制备的纳米线器件的性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法,以提高纳米线器件的性能。为解决上述技术问题,本专利技术实施例提供一种半导体结构的形成方法,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。可选的,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。可选的,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。可选的,所述 ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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、...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵猛,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,中芯国际集成电路制造北京有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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