半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本公开提供一种半导体装置的制造方法，包括：形成罩幕层于基板上；形成开口于罩幕层中；自基板成长砷基纳米线，砷基纳米线延伸穿过开口；移除罩幕层；形成磷基层于砷基纳米线上；及移除磷基层。本公开方法制造的半导体装置具有超细直径的纳米线，则整体上可具有较佳的性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体技术，且特别涉及半导体装置的制造方法。
技术介绍
半导体集成电路工业在过去数十年间经历了快速的成长。半导体材料与设计技术的进步使得电路越来越小也越来越复杂。由于相关工艺技术的进步，使得上述材料与设计方面的进步得以实现。在半导体发展的历程中，功能密度(例如单一芯片面积上互连的装置的数量)增加，而几何尺寸(例如可使用工艺步骤制造的最小元件或线)变小。此微小化的过程通过增加生产效率以及降低相关成本而带了利益。此微小化过程亦增加了制造集成电路的复杂度。为了实现上述进一步微小化的发展，于集成电路工艺中需要相似的发展。除了工艺与材料的进步外，要更进一步缩小几何尺寸时，传统的平面金氧半场效晶体管遇到了挑战。因此，许多非平面装置或包括非平面元件的装置受到了注目。例如，鳍式场效晶体管装置、垂直场效晶体管等等。虽然目前的非平面半导体(例如垂直场效晶体管)的工艺步骤大致上接符合需桥，然而其并非各方面皆令人满意。
技术实现思路
本公开提供一种半导体装置的制造方法，包括：形成罩幕层于基板上；形成开口于罩幕层中；自基板成长砷基纳米线，砷基纳米线延伸穿过开口；移除罩幕层；形成磷基层于砷基纳米线上；及移除磷基层。本公开更提供一种半导体装置的制造方法，包括：形成罩幕层于基板上；形成开口于罩幕层中；通过施加砷基气体，以自基板成长第一砷基纳米线，第一砷基纳米线延伸穿过开口，其中第一砷基纳米线具有第一直径；移除罩幕层；通过施加磷基气体，以形成磷基单层于第一砷基纳米线上；及通过施加氯化氢以移除磷基单层，并藉此形成第二砷基纳米线，其中第二砷基纳米线具有第二直径，且第二直径与第一直径不同。本公开又提供一种半导体装置的制造方法，包括：于腔体(chamber)中形成罩幕层于基板上；形成开口于罩幕层中；通过将砷基气体流入腔体中以成长砷基纳米线，砷基纳米线穿过开口；移除罩幕层；通过将磷基气体流入腔体中以形成磷基层于砷基纳米线上；及通过将氯化氢气体流入腔体中以移除磷基层。本公开方法制造的半导体装置具有超细直径的纳米线，则整体上可具有较佳的性能。为让本公开的特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下。附图说明图1是本公开一些实施例的具有纳米线的装置的制造方法的流程图。图2A是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2B是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2C是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2D是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2E是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2F是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2G是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2H是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图2I是显示根据本公开一些实施例所述的具有纳米线的装置根据图1的制造方法的其中一步骤的半导体装置的剖面图。图3是显示根据本公开一些实施例由图1的方法所制造的纳米线的阵列。图4A是显示根据图1的方法以形成砷基纳米线、磷基层并移除磷基层的顺序。图4B是显示根据图1的方法以形成砷基纳米线、磷基层并移除磷基层的顺序。图4C是显示根据图1的方法以形成砷基纳米线、磷基层并移除磷基层的顺序。其中，附图标记说明如下：100方法；102步骤；104步骤；106步骤；108步骤；110步骤；112步骤；200装置；202基板；204罩幕层；206开口；208纳米线；208’纳米线；208”纳米线；209步骤；210磷基层；210’磷基层；211步骤；216源极区；218通道区；220漏极区；222栅极介电层；224栅极接触；300装置；310纳米线；402信号；402-A高值；402-B低值；404信号；404-A高值；404-B低值；406信号；406-A高值；406-B低值；D1直径；D2直径；D3直径。具体实施方式附图中各个元件将于下文中详细说明以使此
中技术人员了解。其中两个或多个附图中的相同元件是以相同标号表示，以清楚说明本公开实施例。以下针对本公开的半导体装置的制造方法作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用以实施本公开的不同样态。以下所述特定的元件及排列方式仅为简单清楚描述本公开。当然，这些仅用以举例而非本公开的限定。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本公开，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关连性。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形。或者，亦可能间隔有一或更多其它材料层的情形，在此情形中，第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触。必需了解的是，附图的元件或装置可以此技术人士所熟知的各种形式存在。此外，当某层在其它层或基板「上」时，有可能是指「直接」在其它层或基板上，或指某层在其它层或基板上，或指其它层或基板之间夹设其它层。此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如「较低」或「底部」及「较高」或「顶部」，以描述附图的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将附图的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在「较低」侧的元件将会成为在「较高」侧的元件。在此，「约」、「大约」、「大抵」的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明「约」、「大约」、「大抵」的情况下，仍可隐含「约」、「大约」、「大抵」的含义。能理解的是，虽然在此可使用用语「第一」、「第二」、「第三」等来叙述各种元件、组成成分、区域、层、及/或部分，这些元件、组成成分、区域、层、及/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的元件、组成成分、区域、层、及/或部分。因此，以下讨论的一第一元件、组成成分、区域、层、及/或部分可在不偏离本公开的教示的情况下被称为一第二元件、组成成分、区域、层、及/或部分。除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。本公开实施例可配合附图一并理解，本公开的附图亦被视为公开对其进行说明一部分。需了解的是，本公开的附图并未以实际装置及元件的比例绘示。在附图中可能夸大实施例的形状与厚度以便清楚表现出本公开的特征。此外，附图中的结构及装置是以示意的方式绘示，以便清楚表现出本公开的特征。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法，包括：形成一罩幕层于一基板上；形成一开口于该罩幕层中；自该基板成长一砷基纳米线，该砷基纳米线延伸穿过该开口；移除该罩幕层；形成一磷基层于该砷基纳米线上；及移除该磷基层。

【技术特征摘要】
2015.09.25 US 14/865,3541.一种半导体装置的制造方法，包括：形成一罩幕层于一基板上；形成一开口于该罩幕层中；自该基板成长一砷基纳米线，该砷基纳米线延伸穿过该开口；移除该罩幕层；形成一磷基层于该砷基纳米线上；及移除该磷基层。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中形成该磷基层包括将叔丁基膦或磷化氢施加于该砷基纳米线上，且温度不超过500℃。3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该砷基纳米线是由下列至少一者形成：铟化砷，砷化镓和砷化镓铟。4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该磷基层是由下列至少一者形成：磷化铟，磷化镓和磷化镓铟。5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该磷基层为一单层。6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中移除该磷基层包括：将氯化氢气体施加至该磷基层。7.一种半...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·克里斯多夫·侯兰，布莱戴恩·杜瑞茲，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71