用于半导体器件的自对齐纳米结构制造技术

一种用于形成半导体器件的方法，该方法包括以下步骤：a)提供半导体表面(6’)，b)在所述表面(6’)上生长III‑V半导体纳米结构的第一部分(8)，c)用第一材料的层(9)覆盖所述第一部分(8)，d)去除所述第一材料的层(9)的顶部部分，从而将III‑V半导体纳米结构的第一部分(8)的顶表面暴露，e)在所述第一部分(8)上外延生长III‑V半导体纳米结构的第二部分(8’)，f)用第二材料的层(9’)覆盖所述第二部分(8’)，所述第二材料与所述第一材料不同，并且g)去除所述第二材料的层(9’)的顶部部分，从而将所述第二部分(8’)的顶表面暴露。本发明专利技术还涉及得到的器件。

【技术实现步骤摘要】
用于半导体器件的自对齐纳米结构
本专利技术涉及垂直纳米结构半导体器件的领域。更具体地，涉及基于一个或多个垂直纳米线通道的场效应晶体管(FET)以及制备和实施所述器件的方法。
技术介绍
在CMOS缩放中，确定了小于7nm的一代CMOS，即亚N7，标准平面/FinFET结构需要切换到垂直型的集成从而继续缩放。此外，需要改善静电控制。目前的一种研究方案是开发一种基于全环栅(GAA)垂直纳米线的结构。出于此目的，垂直半导体纳米线的下部和上部通常被电介质围绕，而垂直半导体纳米线的中间部分被由金属栅极电极构成的栅极围绕，所述金属栅极电极通过栅极电介质与纳米线分离。所述垂直半导体纳米线的中间部分会作为FET中的通道起作用。围绕所述纳米线形成该层层叠体(电介质－栅极－电介质)是特别有挑战的。为此，可以采用两种类型的方法。第一个方法通常被称为“通道最后(channellast)”法，其由以下步骤组成：首先形成所述层层叠体，其中牺牲层替代了所述金属层，随后形成通过所述层叠体的垂直孔，随后用要形成纳米线的半导体材料填充所述孔，最后通过由金属层构成的栅极替代所述牺牲层并且电介质层将所述金属层与所述纳米线分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成半导体器件的方法，该方法包括以下步骤：a)提供半导体表面(6’)，b)在所述半导体表面(6’)上并垂直地在其上外延生长III‑V半导体纳米结构的第一部分(8)，所述第一部分(8)具有顶表面，c)用第一材料的层(9)覆盖所述III‑V半导体纳米结构的第一部分(8)，d)去除第一材料的所述层(9)的顶部部分，从而使得所述层(9)的顶表面与III‑V半导体纳米结构的第一部分(8)的顶表面共平面，从而将III‑V半导体纳米结构的第一部分(8)的顶表面暴露，e)在III‑V半导体纳米结构的第一部分(8)上外延生长III‑V半导体纳米结构的第二部分(8’)，所述第二部分(8’)具有顶表面，f)...

【技术特征摘要】
2015.12.21 EP 15201489.01.一种用于形成半导体器件的方法，该方法包括以下步骤：a)提供半导体表面(6’)，b)在所述半导体表面(6’)上并垂直地在其上外延生长III-V半导体纳米结构的第一部分(8)，所述第一部分(8)具有顶表面，c)用第一材料的层(9)覆盖所述III-V半导体纳米结构的第一部分(8)，d)去除第一材料的所述层(9)的顶部部分，从而使得所述层(9)的顶表面与III-V半导体纳米结构的第一部分(8)的顶表面共平面，从而将III-V半导体纳米结构的第一部分(8)的顶表面暴露，e)在III-V半导体纳米结构的第一部分(8)上外延生长III-V半导体纳米结构的第二部分(8’)，所述第二部分(8’)具有顶表面，f)用第二材料的层(9’)覆盖III-V半导体纳米结构的所述第二部分(8’)，所述第二材料与所述第一材料不同，并且g)去除第二材料的所述层(9’)的顶部部分，从而使得所述层(9’)的顶表面与III-V半导体纳米结构的第二部分(8’)的顶表面共平面，从而将III-V半导体纳米结构的第二部分(8’)的顶表面暴露。2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤a)中的提供半导体表面(6’)包括提供包含被模板层(5,7)覆盖的半导体基材(6)的半导体表面(6’)，所述模板层(5,7)包含暴露所述表面(6’)的通孔(11)，所述通孔(11)具有与在步骤b)中生长的纳米结构的水平截面对应的水平截面。3.如权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括：步骤d’)，其在步骤d)之后且在步骤e)之前，所述步骤d’)去除III-V半导体纳米结构的第一部分(8)的厚度t1的顶部部分，以及步骤e’)，其在步骤d’)之后且在步骤f)之前，所述步骤e’)去除第一材料的所述层(9)的厚度t1的顶部部分。4.如权利要求3所述的方法，其中所述厚度t1为1-10nm，优选为2-5nm。5.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一材料是介电材料。6.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第二材料是牺牲材料，其可选择性地相对于第一材料被去除以及相对于III-V半导体纳米结构的第二部分(8’)被去除。7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述III-V半导体纳米结构的第二部分(8’)由与III-V半导体纳米结构的第一部分(8)不同的材料制备和/或按照不同于III-V半导体纳米结构的第一部分(8)的方式掺杂。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：h)在III-V半导体纳米结构的第二部分(8’)上外延生长III-V半导体纳米结构的第三部分(8”)，所述第三部分(8”)具有顶表面，i)用第三材料的层(9”)覆盖III-V半导体纳米结构的所述第二部分(8”)，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·T·陈，C·梅克林，陶铮，
申请(专利权)人：IMEC非营利协会，
类型：发明
国别省市：比利时,BE