一种纳米线沟道制作方法技术

本申请提供了一种纳米线沟道制作方法，在该方法中，作为纳米线沟道的纳米线是由一次外延生长的第三材料层通过后续刻蚀形成的。而且，随着外延材料的生长，外延材料与衬底之间的晶格失配越来越小，外延生长由异质生长机理变为同质生长机理，如此，使得生成的晶体质量越来越好。此外，在本申请实施例中，作为纳米线沟道的纳米线的第三材料层是外延生长在第一沟槽内，属于限制性外延生长，该限制性外延生长得到的外延材料的晶体质量比开放性外延生长得到的外延材料的晶体质量高。因此，通过本申请提供的纳米线沟道制作方法制成的沟道材料具有较高的晶体质量，从而有利于提高环栅纳米线器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米线沟道制作方法
本申请涉及半导体制造
，尤其涉及一种纳米线沟道制作方法。
技术介绍
5纳米以下集成电路技术中，现有的FinFET器件结构面临诸多挑战。环栅纳米线器件由于具有更好的沟道静电完整性、漏电流控制和载流子一维弹道输运等优势，被认为是未来可能取代FinFET的关键架构之一。环栅纳米线器件是通过纳米线沟道与环栅结合的方式制成的。其中，为了保证环栅纳米线器件具有较高的电子或空穴迁移率，形成纳米线沟道的材料一般为晶体质量较高的单晶材料。现有的纳米线沟道的一种制作方法是先采用外延生长的方式在硅衬底上交替生长硅/锗硅的叠层结构，然后通过选择性刻蚀方法刻蚀叠层结构中的一种材料层，剩余的另一种材料层作为纳米线沟道，例如，刻蚀掉锗硅，剩余硅作为纳米线，或者刻蚀掉硅，剩余锗硅作为纳米线。这种制作纳米线沟道的方法的制作工艺与FinFet工艺类似，但是，交替外延生长不同材料的外延层却难以保证外延层的晶体质量，这是因为，每次改变外延材料时，都会引入晶格失配。因而，由现有的制作纳米线沟道的方法制成的纳米线沟道存在较大的晶格失配，晶体质量较差，从而使得环栅纳米线器件的性能难以提高。专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米线沟道制作方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底；所述半导体衬底上形成有由第一材料层和第二材料层交替层叠的叠层结构；在所述叠层结构中，紧邻所述半导体衬底的层结构为第一材料层；所述第一材料层的厚度与待制成的纳米线沟道的截面的一个方向上的尺寸相等；刻蚀所述叠层结构直至所述半导体衬底，以在所述叠层结构中形成第一沟槽；在所述第一沟槽内外延生长第三材料层，并使所述第三材料层填满所述第一沟槽；形成覆盖叠层结构和第一沟槽的保护层；在相距所述第一沟槽预设距离的位置，对称刻蚀所述第一沟槽两侧的保护层和叠层结构，以在所述第一沟槽的两侧对称形成第二沟槽；通过所述第二沟槽，横向刻蚀所述第二材料层以及与所述...

【技术特征摘要】
1.一种纳米线沟道制作方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底；所述半导体衬底上形成有由第一材料层和第二材料层交替层叠的叠层结构；在所述叠层结构中，紧邻所述半导体衬底的层结构为第一材料层；所述第一材料层的厚度与待制成的纳米线沟道的截面的一个方向上的尺寸相等；刻蚀所述叠层结构直至所述半导体衬底，以在所述叠层结构中形成第一沟槽；在所述第一沟槽内外延生长第三材料层，并使所述第三材料层填满所述第一沟槽；形成覆盖叠层结构和第一沟槽的保护层；在相距所述第一沟槽预设距离的位置，对称刻蚀所述第一沟槽两侧的保护层和叠层结构，以在所述第一沟槽的两侧对称形成第二沟槽；通过所述第二沟槽，横向刻蚀所述第二材料层以及与所述第二材料层处于相同深度的第三材料层，直至剩余的第三材料层形成隔断结构，其中，隔断的第三材料层作为纳米线沟道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在相距所述第一沟槽预设距离的位置，对称刻蚀所述第一沟槽两侧的保护层和叠层结构，以在所述第一沟槽的两侧对称形成第二沟槽，具体包括：在相距所述第一沟槽预设距离的位置，对称刻蚀所述第一沟槽两侧的保护层和叠层结构，直至所述叠层结构最底层的第一材料层，从而在所述第一沟槽的两侧对称形成第二沟槽。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀所述叠层结构直至所述半导体衬底，以在所述叠层结构中形成第一沟槽，具体包括：采用干法刻蚀工艺刻蚀叠层结构，直至最底层的第一材...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杰，吴振华，李永亮，唐波，王红丽，王文武，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11