專利名稱：超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段先進(jìn)的半導(dǎo)體集成電路工藝已進(jìn)入納米領(lǐng)域，并且晶體管的特征尺寸還將持續(xù)按比例縮小，在提高器件性能并降低單個(gè)晶體管成本的同時(shí)，對(duì)半導(dǎo)體工藝條件也提出了更高的要求，并且受量子效應(yīng)的影響，器件的特征尺寸不可能無限地持續(xù)縮小，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料、工藝將遭遇瓶頸，摩爾定律將失去對(duì)半導(dǎo)體工業(yè)的指導(dǎo)意義。研發(fā)新的材料、 新的工藝來替代現(xiàn)有的集成電路中材料和工藝已有迫切的需要。納米線、納米管等一維材料作為納米器件中必不可少的功能組件，在納米研究領(lǐng)域中的地位顯得越發(fā)重要。此外，近十幾年來，凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中，人們對(duì)低維、小尺度材料的研究表現(xiàn)出濃厚的興趣。納米結(jié)構(gòu)是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展前沿中，極具挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。尤其是近年來， 納米尺度的硅線越來越受到人們的重視。一方面，因?yàn)樗鼭撛诘膽?yīng)用前景，比如器件小型化，提高集成度，以及用于制作一些特殊器件等；另一方面，由于硅材料在微小尺度下表現(xiàn)出來的特殊的物理性質(zhì)比如表面效應(yīng)，力學(xué)效應(yīng)，發(fā)光特性以及量子尺度效應(yīng)等，越來越受到科學(xué)界的重視。目前，硅納米線的制備主要采用納米材料的常規(guī)的兩種制備方法“自上而下 (Top-down)”和“自下而上(Bottom-up)”。其中，“自上而下”法是采用從大塊晶體通過刻蝕、腐蝕或研磨的方式獲得納米材料；而“自下而上”法是從原子或分子出發(fā)來控制、 組裝、反應(yīng)生成各種納米材料或納米結(jié)構(gòu)，一般采用化學(xué)氣相沉積(CVD，Chemical Vapor Deposition)法。“自下而上”法除了本身的限制(如高溫、高壓等)之外，采用該方法制備的硅納米線在后續(xù)的納米電子器件的制備過程中存在一定的缺點(diǎn)，如難以定位移動(dòng)、難以形成好的歐姆接觸。相反，“自上而下”法利用了當(dāng)前的微電子加工工藝，可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，使將來制備高密度和高質(zhì)量的納米集成傳感器稱為可能。因此，“自上而下”法稱為目前制備硅納米線的主流技術(shù)。并且，當(dāng)前“自上而下”法主要是利用化學(xué)刻蝕技術(shù)來形成硅納米線。請(qǐng)參考圖1， 以及圖2A至圖2E，其中，圖1為現(xiàn)有的“自上而下”法制備硅納米線的步驟流程圖，圖2A至圖2E為現(xiàn)有的“自上而下”法制備硅納米線的各步驟對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1，以及圖2A至圖2E所示，現(xiàn)有的“自上而下”法制備硅納米線包括如下步驟S101、準(zhǔn)備半導(dǎo)體襯底110，其中所述半導(dǎo)體襯底110為絕緣層上硅(S0I，Silicon On Insulator)，即包括絕緣層111、位于所述絕緣層111上的氧化層112、以及位于所述氧化層112上的單晶硅113，所述半導(dǎo)體襯底110的剖面圖如圖2A所示；S102、上光阻120，并將所述光阻120圖形化，帶圖形化光阻的半導(dǎo)體襯底的俯視圖如圖2B所示；其中，將所述光阻圖形化的方法可為普通光刻、納米壓印光刻、電子束(e-beam)光刻或X射線(X-Ray)光刻中的任一種；S103、以所述圖形化的光阻120為掩模，對(duì)所述單晶硅113進(jìn)行干法刻蝕，形成初級(jí)硅納米線114 ；形成初級(jí)納米線后的半導(dǎo)體襯底的剖面圖如圖2C所示；其中，所述干法刻蝕采用的刻蝕氣體為HCl ；S104、對(duì)所述初級(jí)硅納米線114進(jìn)行濕法刻蝕，使所述初級(jí)硅納米線111的尺寸進(jìn)一步縮小，形成最終的硅納米線115 ；形成最終的硅納米線后的半導(dǎo)體襯底的剖面圖如圖 2D所示；其中，濕法刻蝕所用的腐蝕劑為KOH或氫氧化四甲基胺(TMAH)；S105、去除剩余的光阻120 ；去除剩余的光阻后的半導(dǎo)體襯底的俯視圖如圖2E所示。當(dāng)然，所述硅襯底110還可以為單晶硅。鍺納米線的制備方法與上述硅納米線的制備方法類似，只需將硅襯底替換為鍺襯底(單晶鍺或絕緣層上鍺(GOI, Gemanium On Insulator))即可。然而，由于上述方法中，硅的干法刻蝕及濕法刻蝕均存在各向異性，而硅納米線的寬度非常小(通常為幾納米至幾十納米)，因此極易在刻蝕的過程中造成硅納米線斷裂，從而很難形成超長(zhǎng)硅納米線。而為了提高工藝集成度，希望硅納米線的長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好，從而可將大量器件集成于同一根硅納米線上。因而，如何有效地制備超長(zhǎng)硅納米線或鍺納米線，已成為目前業(yè)界亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)在制備超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的過程中容易造成超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線斷裂的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提出一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，包括超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線以及凸塊，所述凸塊對(duì)稱地設(shè)置在所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線兩側(cè)，增加所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的寬度，且所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線同一側(cè)的凸塊間隔設(shè)置?？蛇x的，所述凸塊的寬度為2 lOOnm?？蛇x的，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的長(zhǎng)度為0. 5 500um?？蛇x的，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的寬度為2 200nm。可選的，所述凸塊與所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為一體成型結(jié)構(gòu)?？蛇x的，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為超長(zhǎng)硅納米線或超長(zhǎng)鍺納米線，所述凸塊相應(yīng)的為硅凸塊或鍺凸塊。同時(shí)，為解決上述問題，本發(fā)明還提出一種上述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法包括如下步驟提供半導(dǎo)體襯底；上光阻，所述光阻覆蓋所述半導(dǎo)體襯底，并將所述光阻圖形化；所述圖形化的光阻為寬度間隔加寬的長(zhǎng)條狀；以所述圖形化的光阻為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕，形成上述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)；去除剩余的光阻。
可選的，所述將光阻圖形化的方法為光刻、納米壓印光刻、電子束光刻或X射線光刻中的任一種?？蛇x的，所述刻蝕為濕法刻蝕，或者先干法刻蝕再濕法刻蝕?？蛇x的，所述濕法刻蝕的腐蝕劑為KOH或氫氧化四甲基胺?？蛇x的，所述干法刻蝕的刻蝕氣體至少包含CF4、SiF6、Cl2、HBr、HCl中的一種。可選的，在所述濕法刻蝕前，還包括將所述半導(dǎo)體襯底氧化的步驟?？蛇x的，所述凸塊的寬度為2 lOOnm?？蛇x的，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的長(zhǎng)度為0. 5 500um。可選的，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的寬度為2 200nm?？蛇x的，所述凸塊與所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為一體成型結(jié)構(gòu)。可選的，所述半導(dǎo)體襯底為單晶硅或絕緣層上硅，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為超長(zhǎng)硅納米線，所述凸塊為硅凸塊?？蛇x的，所述半導(dǎo)體襯底為單晶鍺或絕緣層上鍺，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為超長(zhǎng)鍺納米線，所述凸塊為鍺凸塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)通過在常規(guī)的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)置凸塊，增加所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的寬度，且所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線同一側(cè)的凸塊間隔設(shè)置，從而可防止所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，通過光刻及刻蝕形成寬度間隔加寬的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，由于所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的寬度間隔地加寬，從而可防止在刻蝕過程中造成所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂，有利于形成超長(zhǎng)超細(xì)的半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)。


圖1為現(xiàn)有的“自上而下”法制備硅納米線的步驟流程圖；圖2A至圖2E為現(xiàn)有的“自上而下”法制備硅納米線的各步驟對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的步驟流程圖；圖5A至圖5C為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的各步驟對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的步驟流程圖；圖7為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)及其制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，提供一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的寬度間隔地加寬，從而可防止所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂；同時(shí)，本發(fā)明還提供一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法通過光刻及刻蝕，形成寬度間隔加寬的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，由于所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的寬度間隔地加寬，從而可防止在刻蝕過程中造成所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂，有利于形成超長(zhǎng)超細(xì)的半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖3 所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)200，包括超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201以及凸塊202，所述凸塊202對(duì)稱地設(shè)置在所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201兩側(cè)，增加所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201的寬度，且所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201同一側(cè)的凸塊202間隔設(shè)置；由于所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)200的寬度間隔地加寬，從而可防止所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)200
斷裂。
進(jìn)--步地，所述凸塊202的寬度為2 lOOnm。
進(jìn)--步地，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201的長(zhǎng)度為0. 5 500um。
進(jìn)--步地，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201的寬度為2 200nm。
進(jìn)--步地，所述凸塊202與所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201為一體成型結(jié)構(gòu)。
進(jìn)--步地，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線201為超長(zhǎng)硅納米線或超長(zhǎng)鍺納米線，所述凸
塊202相應(yīng)的為硅凸塊或鍺凸塊。關(guān)于超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法通過以下實(shí)施例進(jìn)行具體說明。實(shí)施例1請(qǐng)參考圖4，以及圖5A至圖5C，其中，圖4為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的步驟流程圖，圖5A至圖5C為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的各步驟對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4，以及圖 5A至圖5C所示，本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟S201、提供半導(dǎo)體襯底210，如圖5A所示；S202、上光阻220，所述光阻220覆蓋所述半導(dǎo)體襯底210，并將所述光阻220圖形化；所述圖形化的光阻220為寬度間隔加寬的長(zhǎng)條狀；所述圖形化的光阻220的俯視圖如圖5B所示；S203、以所述圖形化的光阻220為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底210進(jìn)行濕法刻蝕，形成超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)230 ；S204、去除剩余的光阻220 ；去除剩余的光阻后的半導(dǎo)體襯底的俯視圖如圖5C所示，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)230包括超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線231以及凸塊232，所述凸塊 232對(duì)稱地設(shè)置在所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線231兩側(cè)，增加所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線231的寬度，且所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線231同一側(cè)的凸塊232間隔設(shè)置；進(jìn)一步地，所述將光阻圖形化的方法為光刻、納米壓印光刻、電子束光刻或X射線光刻中的任一種。
進(jìn)一步地，所述濕法刻蝕的腐蝕劑為KOH或氫氧化四甲基胺；從而可對(duì)所述半導(dǎo)體襯底210進(jìn)行各向異性腐蝕。進(jìn)一步地，所述凸塊232的寬度為2 lOOnm。進(jìn)一步地，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線231的長(zhǎng)度為0. 5 500um。進(jìn)一步地，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線231的寬度為2 200nm。進(jìn)一步地，所述凸塊232與所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線231為一體成型結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體襯底210為單晶硅或絕緣層上硅，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線 231為超長(zhǎng)硅納米線，所述凸塊232為硅凸塊。進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體襯底210為單晶鍺或絕緣層上鍺，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線 231為超長(zhǎng)鍺納米線，所述凸塊232為鍺凸塊。實(shí)施例2請(qǐng)參考圖6，圖6為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的步驟流程圖，如圖6所示，本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟S301、提供半導(dǎo)體襯；S302、上光阻，所述光阻覆蓋所述半導(dǎo)體襯底，并將所述光阻圖形化；所述圖形化的光阻為寬度間隔加寬的長(zhǎng)條狀；S303、以所述圖形化的光阻為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行干法刻蝕；S304、以所述圖形化的光阻為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行濕法刻蝕，形成超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)；S305、去除剩余的光阻。需說明的是，實(shí)施例2與實(shí)施例1除了對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕的步驟不同之外，其它的均類似，因此，不做重復(fù)說明。實(shí)施例2在對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行濕法刻蝕前，增加了干法刻蝕的步驟，這是因?yàn)楦煞涛g的方向性好，形成圖形的垂直度好；然而由于干法刻蝕形成的圖形的尺寸仍然太大，因此在干法刻蝕后進(jìn)行濕法刻蝕，進(jìn)一步縮小圖形的尺寸，有利于形成超細(xì)超長(zhǎng)的半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述干法刻蝕的刻蝕氣體至少包含CF4、SiF6、Cl2、HBr、HCl中的一種。實(shí)施例3請(qǐng)參考圖7，圖7為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法的步驟流程圖，如圖7所示，本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例提供的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟S401、提供半導(dǎo)體襯；S402、上光阻，所述光阻覆蓋所述半導(dǎo)體襯底，并將所述光阻圖形化；所述圖形化的光阻為寬度間隔加寬的長(zhǎng)條狀；S403、以所述圖形化的光阻為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行干法刻蝕；S404、對(duì)所述干法刻蝕后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行氧化，形成氧化層，并將所述氧化層去除；具體地，所述氧化層可通過HF去除；S405、以所述圖形化的光阻為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行濕法刻蝕，形成超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)；
S406、去除剩余的光阻。需說明的是，實(shí)施例3與實(shí)施例2除了對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕的步驟不同之外，其它的均類似，因此，不做重復(fù)說明。實(shí)施例3在對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行干法刻蝕后，濕法刻蝕前，增加了將所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行氧化的步驟，通過將所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行氧化，在干法刻蝕后形成的圖形的兩側(cè)形成氧化層，將所述氧化層去除后，干法刻蝕后形成的圖形的寬度減小，從而有利于形成超細(xì)超長(zhǎng)的半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)。綜上所述，本發(fā)明提供了一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的寬度間隔地加寬，從而可防止所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂；同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法通過光刻及刻蝕，形成寬度間隔加寬的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，由于所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的寬度間隔地加寬，從而可防止在刻蝕過程中造成所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂，有利于形成超長(zhǎng)超細(xì)的半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線以及凸塊，所述凸塊對(duì)稱地設(shè)置在所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線兩側(cè)，增加所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的寬度，且所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線同一側(cè)的凸塊間隔設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸塊的寬度為2 IOOnm0
3.如權(quán)利要求2所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的長(zhǎng)度為0. 5 500um。
4.如權(quán)利要求3所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的寬度為2 200nm。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸塊與所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為一體成型結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為超長(zhǎng)硅納米線或超長(zhǎng)鍺納米線，所述凸塊相應(yīng)的為硅凸塊或鍺凸塊。
7.一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟提供半導(dǎo)體襯底；上光阻，所述光阻覆蓋所述半導(dǎo)體襯底，并將所述光阻圖形化；所述圖形化的光阻為寬度間隔加寬的長(zhǎng)條狀；以所述圖形化的光阻為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕，形成如權(quán)利要求1所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)；去除剩余的光阻。
8.如權(quán)利要求7所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述將光阻圖形化的方法為光刻、納米壓印光刻、電子束光刻或X射線光刻中的任一種。
9.如權(quán)利要求7所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述刻蝕為濕法刻蝕，或者先干法刻蝕再濕法刻蝕。
10.如權(quán)利要求9所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述濕法刻蝕的腐蝕劑為KOH或氫氧化四甲基胺。
11.如權(quán)利要求9所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述干法刻蝕的刻蝕氣體至少包含CF4、SiF6, Cl2, HBr, HCl中的一種。
12.如權(quán)利要求9所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，在所述濕法刻蝕前，還包括將所述半導(dǎo)體襯底氧化的步驟。
13.如權(quán)利要求7所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述凸塊的寬度為2 lOOnm。
14.如權(quán)利要求13所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的長(zhǎng)度為0. 5 500um。
15.如權(quán)利要求14所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線的寬度為2 200nm。
16.如權(quán)利要求7至15任一項(xiàng)所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于， 所述凸塊與所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為一體成型結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為單晶硅或絕緣層上硅，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為超長(zhǎng)硅納米線，所述凸塊為硅凸塊。
18.如權(quán)利要求16所述的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為單晶鍺或絕緣層上鍺，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線為超長(zhǎng)鍺納米線，所述凸塊為鍺凸塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的寬度間隔地加寬，從而可防止所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂；同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法通過光刻及刻蝕，形成寬度間隔加寬的超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)，由于所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)的寬度間隔地加寬，從而可防止在刻蝕過程中造成所述超長(zhǎng)半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)斷裂，有利于形成超長(zhǎng)超細(xì)的半導(dǎo)體納米線結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK102169889SQ201110064599
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者吳東平, 張世理, 張衛(wèi), 朱志煒 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)