互补纳米线半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术提出了一种互补纳米线半导体器件及其制造方法，采用多次热氧化-去除氧化层工艺对第一纳米线进行处理时，热氧化法会与第一纳米线中的硅进行反应生成氧化层，可以降低第一纳米线中硅的含量，提高锗的含量，进而提高半导体器件的性能；此外，采用本发明专利技术中的技术方案，能够通过较为简单的工艺形成圆柱形的第二纳米线，降低了制造难度。

Complementary nanowire semiconductor device and method of manufacturing the same

The invention provides a complementary nanowire semiconductor device and its manufacturing method, using multiple thermal oxidation and removing the oxide layer process was used to treat the first nanowires, reaction of oxide layer thermal oxidation method with the first nanowires of silicon, silicon nanowires can reduce the content of the first, and then improve the content of germanium. To improve the performance of semiconductor devices; in addition, the technical scheme of the invention, capable of forming second cylindrical nanowires by a relatively simple process, reduce the manufacturing difficulty.

【技术实现步骤摘要】
互补纳米线半导体器件及其制造方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种互补纳米线半导体器件及其制造方法。
技术介绍
具有高迁移率的沟道材料(例如SiGe、Ge和III-V族材料)的窄鳍形结构的FinFET器件或纳米线环绕栅极器件能够在提供所需的静电控制和开启速度方面代替互补型硅器件。由于InGaAs具有很高电子迁移率，因此，在nMOSFET通道的材料选择中，InGaAs一直被视为在未来的超低功耗、高性能CMOS中极具潜力的材料之一。由于Ge在尺寸急剧缩小的MOSFET中具有良好的空穴传输能力，其通常被视为在pMOSFET沟道中极具潜力的材料之一。在3D器件结构例如三栅结构和环绕栅结构中通常都是必用的材质。在美国公开的专利US20100164102A1中，其公开了在硅上鳍形结构中使用锗纳米线的结构，在其公开的内容中，锗硅外延线包围在鳍部顶端，因此所形成的锗硅外延线为具有硅核的外延线，虽然通过后续的氧化退火处理，能够使锗向中心聚集以形成锗纳米线，但是由于内核硅含量较高，因此提高锗纳米线中锗含量的工艺难度较大，因此所形成的半导体器件中，纳米线内锗含量较低，从而影响所形成的半导体器件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，包括步骤：提供基底，所述基底上设有NMOS有源区域、PMOS有源区域以及隔离区；在所述NMOS有源区域和PMOS有源区域暴露出的基底上形成多边体的第一纳米线，所述第一纳米线的材质为锗硅晶体材料；采用选择性腐蚀方法减薄所述隔离区和基底，使所述第一纳米线悬空于所述基底上方；在所述NMOS有源区域上的第一纳米线表面形成一层III‑V族半导体晶体材料；对所述PMOS有源区域上的第一纳米线进行多次热氧化‑去除氧化层工艺处理，使所述第一多边体外延线变为圆柱形的第二纳米线；形成覆盖在所述第一纳米线、第二纳米线和基底表面的介质层；在所述基底上形成栅极，所述栅极包...

【技术特征摘要】
1.一种互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，包括步骤：提供基底，所述基底上设有NMOS有源区域、PMOS有源区域以及隔离区；在所述NMOS有源区域和PMOS有源区域暴露出的基底上形成多边体的第一纳米线，所述第一纳米线的材质为锗硅晶体材料；采用选择性腐蚀方法减薄所述隔离区和基底，使所述第一纳米线悬空于所述基底上方；在所述NMOS有源区域上的第一纳米线表面形成一层III-V族半导体晶体材料；对所述PMOS有源区域上的第一纳米线进行多次热氧化-去除氧化层工艺处理，使所述第一多边体外延线变为圆柱形的第二纳米线；形成覆盖在所述第一纳米线、第二纳米线和基底表面的介质层；在所述基底上形成栅极，所述栅极包围所述第一纳米线、第二纳米线和介质层。2.如权利要求1所述的互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，所述热氧化-去除氧化层工艺步骤包括：采用高温热氧化法在所述第一纳米线形成氧化层；刻蚀去除位于所述第一纳米线表面的氧化层，以使第一纳米线圆形化。3.如权利要求2所述的互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，将所述热氧化-去除氧化层工艺重复2～4次。4.如权利要求3所述的互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，在重复完毕热氧化-去除氧化层工艺后，对所述第二纳米线进行氢气氛围下的高温退火处理。5.如权利要求1所述的互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一纳米线或第二纳米线中锗的质量百分比含量范围为15％～95％。6.如权利要求1所述的互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，采用CVD、MOCVD、MBE或ALD工艺形成所述第一纳米线。7.如权利要求1所述的互补纳米线半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖德元，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31