具有高質(zhì)量外延層的納米線半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利摘要】公開了具有高質(zhì)量外延層的納米線半導(dǎo)體器件及其制造方法。根據(jù)實施例，半導(dǎo)體器件可以包括：襯底；與襯底相隔開的至少一條納米線，其中該納米線沿彎曲的縱向延伸方向延伸；至少一個半導(dǎo)體層，分別繞各納米線外周形成以至少部分環(huán)繞相應(yīng)納米線，且繞各納米線形成的各半導(dǎo)體層彼此分離。
【專利說明】
具有高質(zhì)量外延層的納米線半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具有高質(zhì)量外延層的納米線半導(dǎo)體器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，期望以迀移率高于硅(Si)的半導(dǎo)體材料來制作高性能半導(dǎo)體器件如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。但是，難以形成高質(zhì)量的高迀移率半導(dǎo)體材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開的目的至少部分地在于提供一種具有高質(zhì)量外延層的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
[0004]根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括:襯底;與襯底相隔開的至少一條納米線，其中該納米線沿彎曲的縱向延伸方向延伸;至少一個半導(dǎo)體層，分別繞各納米線外周形成以至少部分環(huán)繞相應(yīng)納米線，且繞各納米線形成的各半導(dǎo)體層彼此分離。
[0005]根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括:襯底;與襯底相隔開的至少兩條納米線，其中，各納米線沿大致垂直于襯底表面的方向排列，且各納米線彼此間隔開沿彎曲的縱向延伸方向大致平行延伸，其中至少一對相鄰的納米線相對于它們之間的中線在晶體結(jié)構(gòu)上是鏡像對稱的。
[0006]根據(jù)本公開的再一方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括:在襯底上形成沿彎曲的縱向延伸方向延伸的鰭狀結(jié)構(gòu);在形成有鰭狀結(jié)構(gòu)的襯底上形成支撐部;去除鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分，以形成與襯底隔開的至少一條納米線，該至少一條納米線由支撐部支撐；以及以各納米線為種子層，分別生長半導(dǎo)體層。
[0007]根據(jù)本公開的又一方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括:在襯底上形成沿彎曲的縱向延伸方向延伸的鰭狀結(jié)構(gòu);在形成有鰭狀結(jié)構(gòu)的襯底上形成支撐部;去除鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分，以形成與襯底隔開的至少一條納米線，該至少一條納米線由支撐部支撐；以各納米線為種子層，分別生長半導(dǎo)體層;在最靠近襯底的半導(dǎo)體層與襯底之間以及在各半導(dǎo)體層之間，形成掩模層；以納米線和掩模層為掩模，選擇性刻蝕各半導(dǎo)體層，使得半導(dǎo)體層留于納米線與掩模層之間；以及選擇性去除納米線和掩模層。
[0008]根據(jù)本公開的實施例，可以利用相對于襯底懸置的彎曲納米線作為種子層，來生長半導(dǎo)體層，半導(dǎo)體層可以具有高迀移率。這種懸置種子層可以使納米線和半導(dǎo)體層中的應(yīng)力弛豫，從而有助于抑制納米線或半導(dǎo)體層中的缺陷。
【附圖說明】
[0009]通過以下參照附圖對本公開實施例的描述，本公開的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0010]圖l(a)-15是示意性示出了根據(jù)本公開實施例的制造半導(dǎo)體器件流程的示意圖；
[0011]圖16-17是示意性示出了根據(jù)本公開另一實施例的制造半導(dǎo)體器件流程中部分階段的示意圖；
[0012]圖18-22是示意性示出了根據(jù)本公開另一實施例的制造半導(dǎo)體器件流程中部分階段的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下，將參照附圖來描述本公開的實施例。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本公開的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本公開的概念。
[0014]在附圖中示出了根據(jù)本公開實施例的各種結(jié)構(gòu)示意圖。這些圖并非是按比例繪制的，其中為了清楚表達的目的，放大了某些細節(jié)，并且可能省略了某些細節(jié)。圖中所示出的各種區(qū)域、層的形狀以及它們之間的相對大小、位置關(guān)系僅是示例性的，實際中可能由于制造公差或技術(shù)限制而有所偏差，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際所需可以另外設(shè)計具有不同形狀、大小、相對位置的區(qū)域/層。
[0015]在本公開的上下文中，當(dāng)將一層/元件稱作位于另一層/元件“上”時，該層/元件可以直接位于該另一層/元件上，或者它們之間可以存在居中層/元件。另外，如果在一種朝向中一層/元件位于另一層/元件“上”，那么當(dāng)調(diào)轉(zhuǎn)朝向時，該層/元件可以位于該另一層/元件“下”。
[0016]根據(jù)本公開的實施例，提供了一種具有懸置鰭結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。在此，所謂“鰭結(jié)構(gòu)”，是指相對于襯底表面突出的構(gòu)造，包括但不限于鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)中的鰭;所謂“懸置”，是指鰭與襯底相分離。注意，鰭與襯底之間的間隔可以被其他材料(例如，隔離層)填充。鰭可以包括高迀移率半導(dǎo)體材料，以改善器件性能。在此，所謂的“高迀移率”是指相對于硅(Si)的迀移率要高。高迀移率半導(dǎo)體材料例如Ge、SiGe或II1-V族化合物半導(dǎo)體等。
[0017]鰭可以是在襯底上與襯底隔開的納米線上(例如，外延)形成的半導(dǎo)體層。在此，所謂“納米線”是指呈線狀，即其縱向延伸長度遠大于其截面尺度，且截面尺度在納米級別的結(jié)構(gòu)。納米線可以呈沿彎曲(例如，大致“C”形或“S”形)縱向延伸方向延伸的鰭狀，且相對于襯底懸置，例如大致平行于襯底的表面延伸。于是，半導(dǎo)體層可以至少部分地環(huán)繞納米線的外周形成，從而與納米線沿大致相同的方向延伸(因此呈鰭狀)且隨后可以用作器件的鰭。在此，所謂“部分地環(huán)繞”，是指沿納米線的縱向延伸方向可以存在一范圍，在該范圍內(nèi)，半導(dǎo)體層可以完全包封納米線的外表面。也即，在該范圍內(nèi)，在與納米線的縱向延伸方向垂直的截面上，半導(dǎo)體層可以形成閉合圖案(例如，與納米線的截面形狀相對應(yīng)的矩形、多邊形等)。當(dāng)然，納米線除了被支撐部覆蓋的表面之外，其余表面也可以被半導(dǎo)體層覆蓋。納米線相對較細(例如，寬度/高度為約3?20nm)，且相對于襯底懸置。這樣，在生長過程中納米線和半導(dǎo)體層中的應(yīng)力可以得以弛豫，且因此可以抑制或避免在納米線或半導(dǎo)體層中產(chǎn)生缺陷。
[0018]或者，鰭可以是如上形成的半導(dǎo)體層位于納米線上側(cè)和/或下側(cè)的部分。半導(dǎo)體層的其余部分例如位于納米線左側(cè)和右側(cè)的部分以及納米線可以去除。這樣，鰭本身呈現(xiàn)納米線的形式，且與作為種子層的納米線大致呈相同形狀延伸。對于以同一納米線為種子生長的半導(dǎo)體層，其位于該納米線上側(cè)的部分和位于該納米線下側(cè)的部分分別從納米線的上、下側(cè)表面開始生長，因此它們的晶體結(jié)構(gòu)相對于它們之間的中心可以大致鏡像對稱。
[0019]納米線可以經(jīng)支撐部物理連接到襯底并因此由襯底支撐。在納米線的縱向延伸方向上，納米線與支撐部相連接的部分的延伸范圍可以小于納米線的縱向延伸長度。這樣，當(dāng)僅觀察納米線、襯底和支撐部之間的位置關(guān)系(不考慮其他層結(jié)構(gòu))時，納米線類似于一種懸梁構(gòu)造，支撐部類似于懸梁的銷定結(jié)構(gòu)(anchor)。
[0020]支撐部可以包括沿襯底表面延伸的橫向延伸部分以及沿大致垂直于襯底表面的方向延伸的豎直延伸部分，其中豎直延伸部分延伸至納米線沿大致垂直于襯底表面的豎直側(cè)壁上。這樣，通過該支撐部，將納米線物理連接到襯底上，并因此由襯底支撐。支撐部的豎直延伸部分可以在納米線的相對兩側(cè)的豎直側(cè)壁上延伸，從而夾持納米線。
[0021]支撐部可以設(shè)于納米線的兩側(cè)端部。
[0022]對于形成場效應(yīng)晶體管的情形，襯底上可以形成有隔離層，用以電隔離場效應(yīng)晶體管的柵堆疊和襯底。隔離層的頂面可以比最低的半導(dǎo)體層/納米線面向襯底的底面要靠近襯底，從而露出各半導(dǎo)體層/納米線。這樣，柵堆疊可以環(huán)繞半導(dǎo)體層/納米線(即器件的鰭)。
[0023]根據(jù)實施例，基于同一鰭(半導(dǎo)體層/納米線)可以形成多個器件。例如，可以基于該鰭沿其縱向延伸方向的不同部分，分別形成相應(yīng)的器件。在場效應(yīng)晶體管的情況下，與同一鰭相交的柵堆疊可以多于一個，例如兩個或更多，以分別形成相應(yīng)的器件。例如，柵堆疊可以包括沿鰭的縱向延伸方向分開的第一柵堆疊和第二柵堆疊。第一柵堆疊可以與鰭沿縱向延伸方向的第一部分(即，繞納米線沿縱向延伸方向的第一部分外周形成的半導(dǎo)體層部分或者由此形成的納米線)相交，第二柵堆疊可以與鰭沿縱向延伸方向的第二部分(即，繞納米線沿縱向延伸方向的第二部分外周形成的半導(dǎo)體層部分或由此形成的納米線)相交。第一柵堆疊和第二柵堆疊各自對應(yīng)的器件可以彼此隔離。例如，可以形成有電介質(zhì)層，以將作為種子層的納米線的第一部分和第二部分隔開。該電介質(zhì)層可以沿與納米線的縱向延伸方向相交的方向延伸，并可以進一步將基于種子層生長的半導(dǎo)體層/納米線的不同部分隔開。
[0024]這種半導(dǎo)體器件例如可以如下制作。具體地，可以在襯底上形成具有彎曲(例如，大致Y’形或“S”形)縱向延伸方向的鰭狀結(jié)構(gòu)。隨后，將去除該鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分以得到與襯底分離的至少一條納米線，這些納米線可以相對于襯底懸置。
[0025]為了支撐隨后將懸置的納米線，可以形成支撐部。這種支撐部可以如下形成。具體地，可以在形成有鰭狀結(jié)構(gòu)的襯底上形成層狀材料(以下稱作支撐層)，并將該支撐層構(gòu)圖為從襯底表面延伸至鰭狀結(jié)構(gòu)的表面并因此將鰭狀結(jié)構(gòu)與襯底在物理上連接的支撐部。支撐層的構(gòu)圖可以利用掩模進行。在垂直于鰭狀結(jié)構(gòu)縱向延伸方向的方向上，掩模在鰭狀結(jié)構(gòu)上方延伸超出鰭狀結(jié)構(gòu)的范圍(這樣，掩?？梢哉诒沃螌釉邛挔罱Y(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底表面上延伸的部分，從而該部分隨后可以得以保留)；而在鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸方向上，掩模在鰭狀結(jié)構(gòu)上方覆蓋鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸長度的僅一部分(這樣，掩模遮蔽鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸范圍的僅一部分，從而該部分隨后可以與支撐部相連)。掩?？梢愿采w鰭狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)端部，得到的支撐部可以相應(yīng)地位于鰭狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)端部。
[0026]之后，可以去除鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分，以得到納米線。例如，鰭狀結(jié)構(gòu)可以沿大致垂直于襯底表面的方向分為若干部分，這些部分分別沿著鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸方向延伸。去除其中一些部分并保留另外的部分，可以得到一條或多條納米線。因而，這些納米線可以沿大致垂直于襯底表面的方向排列，且各納米線彼此間隔開大致平行延伸。這樣，納米線相對于襯底類似于懸梁構(gòu)造，支撐部類似于懸梁的錨定結(jié)構(gòu)(anchor)，將作為懸梁的納米線錨定至襯底。
[0027]為了便于去除鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分，鰭狀結(jié)構(gòu)可以包括在襯底上形成的犧牲層和納米線材料層交替疊置的疊層。例如，可以在襯底上交替形成犧牲層和納米線材料層，然后可以將它們構(gòu)圖為鰭狀結(jié)構(gòu)。在該構(gòu)圖步驟可以進行到襯底中，從而在襯底上與鰭狀結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置處可以具有突起。隨后，可以選擇性去除犧牲層。
[0028]由于納米線懸置從而其表面露出，可以在其表面上生長半導(dǎo)體層。于是，在充分生長的情況下，半導(dǎo)體層可以覆蓋納米線(被支撐部)露出的所有表面。半導(dǎo)體層隨后可以充當(dāng)器件的鰭。
[0029]或者，還可以在最靠近襯底的半導(dǎo)體層與襯底之間以及在各半導(dǎo)體層之間，形成掩模層。于是，可以納米線和掩模層為掩模，選擇性刻蝕各半導(dǎo)體層，使得半導(dǎo)體層留于納米線與掩模層之間。然后，可以選擇性去除納米線和掩模層。留下的半導(dǎo)體層部分可以呈現(xiàn)大致納米線的形狀，且隨后可以充當(dāng)器件的鰭。
[0030]以鰭為基礎(chǔ)，可以有多種方式來完成器件的制造。例如，可以在襯底上形成隔離層，并在隔離層上形成與半導(dǎo)體層相交的柵堆疊。隔離層的頂面可以低于半導(dǎo)體層最低的底面，并因此露出各半導(dǎo)體層。隔離層可以通過淀積電介質(zhì)如氧化物并回蝕來得到。支撐部的材料可以不同于隔離層的材料，這樣在回蝕時不會破壞支撐部。
[0031]此外，在形成柵堆疊時，如上所述，針對同一鰭，可以形成與之相交的兩個或更多柵堆疊，以分別形成相應(yīng)的器件?？梢栽诟髌骷g按設(shè)計需要形成隔離。例如，可以在隔離層上形成沿與納米線的縱向延伸方向相交的方向延伸的電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層可以將納米線分為第一部分和第二部分，并可以將該納米線上生長的半導(dǎo)體層或納米線分為第一部分和第二部分。柵堆疊可以形成為包括與生長的半導(dǎo)體層/納米線的第一部分相交的第一柵堆疊以及與其第二部分相交的第二柵堆疊。
[0032]本公開可以各種形式呈現(xiàn)，以下將描述其中一些示例。
[0033]如圖1(a)和1(b)(圖1(a)是俯視圖，圖1(b)是沿圖1(a)中AA'線的截面圖)所示，提供襯底1001。該襯底1001可以是各種形式的襯底，例如但不限于體半導(dǎo)體材料襯底如體Si襯底等。在以下的描述中，為方便說明，以體Si襯底為例進行描述。
[0034]在襯底1001上，例如通過外延生長，依次形成犧牲層1003-1、納米線材料層1005-
1、犧牲層1003-2和納米線材料層1005-2。犧牲層1003-1、1003-2可以包括與襯底1001和納米線材料層1005-1、1005-2不同的半導(dǎo)體材料，如SiGe (Ge的原子百分比例如為約5?20 %)。犧牲層1003-1的厚度可以為約10?lOOnm，犧牲層1003-2的厚度可以為約10?50nm(這些犧牲層的厚度可以根據(jù)希望獲得的納米線與襯底之間的間距以及相鄰納米線之間的間距來確定)。納米線材料層1005-1、1005-2可以包括合適的半導(dǎo)體材料，例如Si，厚度為約3?10nm(納米線材料層的厚度可以根據(jù)希望獲得的納米線的高度來確定)。當(dāng)然，本公開不限于犧牲層和納米線材料層的具體數(shù)目，而是可以包括更多或更少的犧牲層或納米線材料層，只要它們交替疊置在襯底上。
[0035]隨后，可以對如此形成的納米線材料層和犧牲層(可選地，還有襯底)進行構(gòu)圖，以形成鰭狀結(jié)構(gòu)。例如，這可以如下進行。
[0036]具體地，可以在納米線材料層1005-2上形成硬掩模層。在該示例中，硬掩膜層可以包括氧化物(例如，氧化硅)層1007和多晶Si層1009。例如，氧化物層1007的厚度為約2?10nm，多晶Si層1009的厚度為約50?120nm。在該示例中，利用圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)，來將硬掩膜構(gòu)圖為鰭狀。為此，可以在硬掩膜層上形成構(gòu)圖(例如，通過曝光、顯影)的光刻膠PR。在此，光刻膠PR被構(gòu)圖沿彎曲方向延伸的條狀，且其寬度(圖中水平方向上的維度)可以大致對應(yīng)于兩個鰭狀結(jié)構(gòu)之間的間距。這種彎曲形狀可以是弧形、弓形、多項式曲線或其組合等。在該示例中，光刻膠PR被構(gòu)圖為大致呈“C"形。
[0037]接著，如圖2所示，以該光刻膠PR為掩模，對多晶Si層1009(相對于氧化層1007)進行選擇性刻蝕如反應(yīng)離子刻蝕(RIE)。這樣，可以將多晶Si層1009構(gòu)圖為與光刻膠PR相對應(yīng)的條狀。接著，如圖3(a)和3(b)(圖3(a)是俯視圖，圖3(b)是沿圖3(a)中AA'線的截面圖)所示，去除光刻膠PR，并在多晶Si層1009的側(cè)壁上形成側(cè)墻(spacerHOll。本領(lǐng)域存在多種手段來形成側(cè)墻。例如，可以通過如原子層淀積(ALD)大致共形淀積一層氮化物(例如，氮化硅)，厚度例如為約3?10nm，然后對淀積的氮化物進行選擇性刻蝕如RIE，去除其橫向延伸部分，使得豎直延伸部分保留，以形成側(cè)墻1011。側(cè)墻1011覆蓋Si層1009的側(cè)壁。之后，如圖4(對應(yīng)于圖3(b)中的截面圖)所示，可以選擇性去除多晶Si層1009(例如，通過TMAH溶液)。
[0038]注意，盡管圖3(a)中未示出，但是在條狀多晶Si層1009的上下兩端的側(cè)壁上，也可以存在側(cè)墻1011，從而側(cè)墻1011繞條狀多晶Si層1009的外周形成封閉圖案。例如可以通過光刻，將側(cè)墻1011上下兩側(cè)的部分去除，從而可以將原本為封閉圖案的側(cè)墻1011分離為兩部分。每一部分對應(yīng)于將要形成的鰭狀結(jié)構(gòu)，在該示例中為如圖3(a)所示的兩個“C”形條狀。
[0039]然后，如圖5所示，以側(cè)墻1011為掩模，可以依次對氧化物層1007、納米線材料層1005-2、犧牲層1003-2、納米線材料層1005-1和犧牲層1003-1進行選擇性刻蝕如RIE。這樣，將側(cè)墻1011的圖案轉(zhuǎn)移到下方的層中，得到鰭狀結(jié)構(gòu)。因此，刻蝕后納米線材料層1005-1和1005-2的寬度(圖中水平方向的維度)與側(cè)墻1011的寬度大致相同(例如，約3?1nm)。在此，還可以進一步選擇性刻蝕襯底1001。因此，在與鰭狀結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置處，襯底1001上可以具有突起。鰭狀結(jié)構(gòu)在襯底上的投影大致位于該突起的中部。由于刻蝕的特性，刻蝕后的犧牲層1003以及襯底1001的突起可以呈從上至下逐漸變大的形狀。之后，可以選擇性去除側(cè)墻1011(還可以進一步選擇性去除氧化物層1007)，如圖6所示。
[0040]盡管在以上利用圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)來形成鰭狀結(jié)構(gòu)，但是本公開不限于此。例如，可以直接在納米線材料層1005-2上形成鰭狀的光刻膠，并以光刻膠為掩模，選擇性刻蝕納米線材料層、犧牲層和襯底1001，以形成鰭狀結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可以在硬掩膜層上直接形成鰭狀的光刻膠，利用光刻膠將硬掩膜構(gòu)圖為鰭狀，并利用鰭狀的硬掩膜依次選擇性刻蝕納米線材料層、犧牲層和襯底1001，以形成鰭狀結(jié)構(gòu)。
[0041]在此，示出了兩個鰭狀結(jié)構(gòu)。但是，本公開不限于此，例如可以形成更多或更少的鰭狀結(jié)構(gòu)。另外，鰭狀結(jié)構(gòu)的布局可以根據(jù)器件需要不同地設(shè)計。
[0042]在形成鰭狀結(jié)構(gòu)之后，可以形成支撐部。例如，如圖7所示，可以在形成有鰭狀結(jié)構(gòu)的襯底上，例如通過ALD，以大致共形的方式，淀積氧化物層1015和氮化物層1017。氧化物層1015的厚度可以為約I?10nm，氮化物層1017的厚度可以為約2?15nm。之后，如圖8中的俯視圖所示，可以在圖7所示的結(jié)構(gòu)上形成構(gòu)圖的光刻膠1019。該光刻膠1019被構(gòu)圖為覆蓋鰭狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)(圖中上下兩側(cè))的端部，并沿圖中的水平方向延伸。這里需要指出的是，在圖8的俯視圖中，僅為方便起見，并未示出氮化物層1017隨襯底上鰭狀結(jié)構(gòu)而起伏的形貌，以下俯視圖中同樣如此。
[0043]隨后，如圖9(a)、9(b)和9(c)(圖9(a)是俯視圖，圖9(b)是沿圖9(a)中AA'線的截面圖，圖9(c)是沿圖9(a)中AlAV線的截面圖)所示，以光刻膠1019為掩模，例如通過RIE(相對于氧化物層1015)選擇性去除氮化物層1017。這樣，如圖9(c)所示，氮化物層1017留在鰭狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)(圖9(a)中上下兩側(cè))的端部，并延伸到襯底1001的表面上。這樣，氮化物層1017將鰭狀結(jié)構(gòu)與襯底1001在物理上連接，并因此可以支撐鰭狀結(jié)構(gòu)(特別是在如下所述去除犧牲層1003-1和1003-2之后)。之后，可以去除光刻膠1019。
[0044]在該實施例中，形成了氧化物層和氮化物層的疊層結(jié)構(gòu)的支撐層，并將該支撐層構(gòu)圖為支撐部。但是，本公開不限于此。支撐層可以包括各種合適的電介質(zhì)材料。在隨后去除支撐部的實施例中，支撐層甚至還可以包括半導(dǎo)體材料或?qū)щ姴牧稀?br>[0045]在此需要指出的是，僅為了圖示方便起見，圖9(c)所示的截面圖與圖9(a)所示的俯視圖在位置上有偏移(特別是圖9(c)中兩個鰭狀結(jié)構(gòu)的位置)。以下相應(yīng)截面圖中同樣如此。
[0046]之后，如圖10(a)和10(b)(圖10(a)對應(yīng)于圖9(b)中的截面圖，圖10(b)對應(yīng)于圖9(c)中的截面圖)所示，可以通過例如RIE，(相對于Si材料的襯底1001和納米線材料層以及SiGe材料的犧牲層)，選擇性去除氧化物層1015。如圖10(a)所示，鰭狀結(jié)構(gòu)的中部被完全露出；此外，如圖10 (b)所示，在鰭狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)端部處，氧化物層1015被氮化物層1017覆蓋，并可以得以保留。然后，如圖11(a)和ll(b)(分別對應(yīng)于圖10(a)和10(b)的截面圖)所示，可以通過例如濕法腐蝕，(相對于Si材料的襯底1001和納米線材料層1005-1、1005-2)選擇性去除犧牲層1003-1和1003-2。這樣，在納米線材料層1005-1和襯底1001之間以及在納米線材料層1005-1和1005-2之間形成間隔1021。由此，納米線材料層1005-1和1005-2分別形成了納米線結(jié)構(gòu)。
[0047]如圖11 (a)和11(b)所示，納米線1005-1和1005-2通過間隔1021與襯底1001隔開且彼此間隔開，大致平行于襯底延伸，并經(jīng)支撐部1015/1017而被襯底1001支撐。納米線1005-1和1005-2可以沿大致垂直于襯底表面的方向(在該示例中，沿大致豎直的方向)排列，且可以彼此對準(zhǔn)。在該示例中，納米線1005-1和1005-2彼此大致平行沿著大致相同的彎曲縱向方向延伸。
[0048]支撐部1015/1017包括在襯底1001的表面上延伸的橫向延伸部分以及沿大致垂直于襯底表面的方向延伸的豎直延伸部分。在該示例中，豎直延伸部分可以包括沿襯底1011的突起的表面延伸的部分、沿犧牲層(已經(jīng)去除)的表面延伸的部分以及沿納米線1005-1和1005-2的豎直側(cè)壁延伸的部分。這樣，支撐部1015/1017將納米線1005-1和1005-2物理連接到襯底1001，從而可以支撐納米線1005-1和1005-2。支撐部1015/1017可以在納米線1005-
1、1005-2的相對兩側(cè)(圖中左右兩側(cè))的豎直側(cè)壁上延伸，從而夾持各納米線，以便更為穩(wěn)定地支撐納米線。在納米線1005-1或1005-2的縱向延伸方向上，納米線1005-1或1005-2與支撐部1015/1017相連接部分的延伸范圍小于該納米線的縱向延伸長度。在此，所謂“縱向延伸方向”是指納米線的長度方向(圖11中垂直于紙面的方向)，與之后形成的溝道區(qū)的長度方向基本上一致，也即，從源區(qū)到漏區(qū)的方向或者反之亦然。這樣，納米線1005-1和1005-2相對于襯底1001，形成類似于懸梁的構(gòu)造，該懸梁通過支撐部1015/1017錨定到襯底1001。
[0049]在以上示例中，支撐部除了氮化物層1017之外，還包括氧化物層1015，但是本公開不限于此。例如，在以上結(jié)合圖7描述的操作中，可以不形成氧化物層1015，而直接形成氮化物層1017。這樣，同樣可以按以上結(jié)合圖8-ll(b)描述的方式進行后繼操作。當(dāng)然，支撐部也可以是其他電介質(zhì)材料或疊層結(jié)構(gòu)。
[0050]此外，在以上示例中，支撐部形成于鰭狀結(jié)構(gòu)上下兩側(cè)的端部。但是本公開不限于此。例如，支撐部可以形成于鰭狀結(jié)構(gòu)的中部。
[0051]另外，用來構(gòu)圖支撐部的掩模1019(參見圖8)不限于上述形狀。一般地，在垂直于鰭狀結(jié)構(gòu)縱向延伸方向的方向上，掩模在鰭狀結(jié)構(gòu)上方可以延伸超出鰭狀結(jié)構(gòu)的范圍。這樣，掩?？梢愿采w氮化物層1017在襯底1001(突起之外的)表面上延伸的部分，這部分隨后可以保留(充當(dāng)支撐部的底座)。另一方面，在鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸方向上，掩模在鰭狀結(jié)構(gòu)上方可以覆蓋鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸長度的僅一部分。這樣，可以形成類似懸梁-錨定結(jié)構(gòu)的配置。
[0052]然后，如圖12(a)、12(b)和12(c)(圖12(a)是俯視圖，圖12(b)是沿圖12(a)中AA'線的截面圖，圖12(c)是沿圖12(a)中AlAV線的截面圖)所示，可以在納米線1005-1和1005-2上生長半導(dǎo)體層1023。在此，半導(dǎo)體層1023可以包括高迀移率材料，例如Ge、SiGe或II1-V族化合物半導(dǎo)體如InSb、InGaSb、InAs、GaAs、InGaAs、Al Sb、InP、三族氮化物等，厚度可以為約5?15nm。在化合物半導(dǎo)體如SiGe的情況下，其成分(例如，Ge原子百分比)可以漸變，使得例如從與納米線1005-1和1005-2(在此，Si)的晶格常數(shù)相差較少變?yōu)榕c納米線1005-1和1005-2的晶格常數(shù)相差較大，以便抑制位錯或缺陷的生成。
[0053]這種生長可以是選擇性生長，從而半導(dǎo)體層1023只在半導(dǎo)體材料的納米線1005-1和1005-2(以及襯底1001)的表面上生長?？梢钥刂瓢雽?dǎo)體層1023的生長，使得其沒有完全填滿納米線1005-1與襯底1001之間以及納米線1005-1與1005-2之間的間隔1021。另外，如下所述，剩下的間隔1021中足以形成柵介質(zhì)層(以及可選地功函數(shù)調(diào)節(jié)層)。由于納米線1005-1和1005-2的懸置構(gòu)造，在生長過程中納米線1005-1、1005-2和半導(dǎo)體層1023中的應(yīng)力可以得以弛豫。
[0054]此外，如圖12(a)所示，半導(dǎo)體層1023如Ge、SiGe或II1-V族化合物半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)通常大于硅的晶格常數(shù)，因此以硅的納米線1005-1和1005-2為種子生長的半導(dǎo)體層1023的長度相對于納米線1005-1和1005-2將增大。于是，如圖中箭頭所示，半導(dǎo)體層1023的中心相對于納米線1005-1和1005-2原本的中心將向左側(cè)偏移。這有助于在生長過程中釋放應(yīng)力。
[0055]這樣，可以抑制或避免納米線1005-1、1005-2或半導(dǎo)體層1023中產(chǎn)生缺陷，這有助于改善器件性能(例如，降低關(guān)態(tài)漏電流以及提升開態(tài)電流)。
[0056]在該示例中，除了被支撐部1015/1017覆蓋的表面之外，納米線1005-1和1005-2的其余表面均被半導(dǎo)體層覆蓋。當(dāng)然，襯底1001的表面上也可以生長有半導(dǎo)體層1023。
[0057]在該示例中，沿納米線的縱向延伸方向，除了支撐部所占據(jù)的縱向延伸范圍之外，在其余縱向延伸范圍處，半導(dǎo)體層1023完全包封納米線的外周。這樣，在與納米線的縱向延伸方向垂直的截面(即，圖12(b)所示的截面)上，半導(dǎo)體層1023形成閉合圖案(該示例中為矩形)。當(dāng)然，該閉合圖案由納米線在該截面處的圖案所定，可以為其他形狀例如多邊形。
[0058]如此形狀的半導(dǎo)體層1023隨后可以充當(dāng)器件的鰭。
[0059]在通過上述處理形成鰭1023之后，可以形成與鰭相交的柵堆疊，并形成最終的半導(dǎo)體器件(例如，F(xiàn)inFET )。
[0060]為了隔離柵堆疊和襯底，如圖13(a)和13(b)(分別對應(yīng)于圖12(b)和12(c)的截面圖)在襯底1001上(在該示例中，在襯底1001上形成的半導(dǎo)體層1023上)首先形成隔離層1025。這種隔離層例如可以通過在襯底上淀積電介質(zhì)材料如氧化物，且然后進行回蝕來形成。在回蝕過程中，控制回蝕深度，使得得到的隔離層1025能夠露出繞各納米線形成的半導(dǎo)體層1023。
[0061]隨后，可以在隔離層1025上形成與鰭相交的柵堆疊。例如，這可以如下進行。具體地，如圖14(對應(yīng)于圖13(a)所示的截面圖)所示，可以依次形成柵介質(zhì)層1027和柵導(dǎo)體層1029。例如，柵介質(zhì)層1027可以包括厚度為約0.3?2nm的氧化物(例如，S12或GeO2),柵導(dǎo)體層1029可以包括多晶硅;或者，柵介質(zhì)層1027可以包括厚度為約I?4nm的高K柵介質(zhì)如HfO2或AI2O3，柵導(dǎo)體層1029可以包括金屬柵導(dǎo)體。在高K柵介質(zhì)/金屬柵導(dǎo)體的情況下，在柵介質(zhì)層1027和柵導(dǎo)體層1029之間還可以形成功函數(shù)調(diào)節(jié)層(未示出)，例如1^六1、11、1141(:，厚度為約I?3nm。
[0062]由于納米線1005-1和1005-2的懸置狀態(tài)，柵介質(zhì)層1027可以形成為至少部分環(huán)繞各納米線的外周。而且，在隔離層1025的表面上，也可以形成有柵介質(zhì)層的材料。此外，在形成功函數(shù)調(diào)節(jié)層的情況下，功函數(shù)調(diào)節(jié)層類似地可以形成為至少部分環(huán)繞各柵介質(zhì)層的外周。而且，在隔離層1025上形成的柵介質(zhì)層材料上，也可以形成有功函數(shù)調(diào)節(jié)層的材料。在被支撐部覆蓋的部分(參見圖13(b))，其中的空隙1021也會被柵介質(zhì)層、功函數(shù)調(diào)節(jié)層和柵導(dǎo)體層的材料填充。
[0063]之后，如圖15中的俯視圖所示，可以通過例如光刻，對柵介質(zhì)層1027和柵導(dǎo)體層1029進行構(gòu)圖，以形成柵堆疊G。在此，有兩個柵堆疊G與同一鰭狀結(jié)構(gòu)相交。但是，本公開不限于此。例如，可以僅有一個或者有三個或更多柵堆疊與同一鰭狀結(jié)構(gòu)相交。柵堆疊G的布局可以根據(jù)器件設(shè)計而定。
[0064]在形成柵堆疊之后，例如可以柵堆疊為掩模，進行暈圈(halo)注入和延伸區(qū)(extens1n)注入。接下來，可以在柵堆疊的側(cè)壁上形成柵側(cè)墻。然后，可以柵堆疊及柵側(cè)墻為掩模，進行源/漏(S/D)注入。隨后，可以通過退火，激活注入的離子，以柵堆疊G兩側(cè)(圖中上下兩側(cè))在半導(dǎo)體層1023中形成源/漏區(qū)。
[0065]本領(lǐng)域技術(shù)人員知道多種方式來以鰭為基礎(chǔ)制作器件，在此對于形成鰭之后的工藝不再贅述。
[0066]各柵堆疊G與鰭1023的相應(yīng)部分構(gòu)成相應(yīng)的器件如FinFET。根據(jù)器件設(shè)計，這些器件可以相連接或者相隔離。圖15中示出了器件之間彼此隔離的示例。具體地，如圖15所示，可以在隔離層1025上形成沿與鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸方向相交的方向延伸的電介質(zhì)層1031，以便將納米線1005-1和1005-2分成彼此隔離的兩部分，并將半導(dǎo)體層1023分成彼此隔離的兩部分。具體地，可以通過光刻，對半導(dǎo)體層1023及納米線1005-1和1005-2進行選擇性刻蝕，從而在其中形成間隙。然后，向間隙中填充電介質(zhì)材料如氧化物，來形成電介質(zhì)層1031。
[0067]這樣，就得到了該實施例的半導(dǎo)體器件。如圖14和15所示，該半導(dǎo)體器件可以包括與襯底1001相隔開的至少一條納米線(1005-1，1005-2)，納米線經(jīng)支撐部1015/1017而物理連接到襯底1001(參見圖11(b))。繞各納米線的外周，形成有半導(dǎo)體層1023，充當(dāng)該器件的鰭。此外，該器件還包括隔離層1025以及在隔離層1025上形成的與鰭1023相交的柵堆疊(1027、1029)。柵堆疊可以至少部分環(huán)繞各鰭1023。
[0068]在該實施例中，在最終的器件結(jié)構(gòu)中，保留了支撐部。但是，本公開不限于此。支撐部也可以被選擇性(至少部分)去除(例如，在形成柵堆疊之后)，其去除而導(dǎo)致的空間隨后例如可以被其他電介質(zhì)層填充。
[0069]在以上實施例中，在納米線的兩側(cè)端部形成了支撐部，并可以將彎曲鰭狀結(jié)構(gòu)的兩端固定，這對于彎曲的鰭狀結(jié)構(gòu)特別有利。但是本公開不限于此，在兩側(cè)端部之外或者代替兩側(cè)端部，也可以在第一半導(dǎo)體層的其他部位處形成支撐部。
[0070]在以上示例中，形成了大致“C”形的彎曲鰭狀結(jié)構(gòu)，但是本公開不限于此，可以形成各種彎曲形狀，例如弧形、弓形、多項式曲線等或其組合。例如，如圖16所示，在以上結(jié)合圖1(a)描述的操作中，可以將光刻膠PR構(gòu)圖為大致“S”形，而不是大致“C”形。其他操作可以如上所述進行。這樣，在以上結(jié)合圖12(a)_12(c)描述的操作中，可以生長同樣大致呈“S”形延伸的半導(dǎo)體層1023，如圖17所示。半導(dǎo)體層1023的長度同樣可以相對于第一半導(dǎo)體層1005變大，如上所述。這樣，如圖17中箭頭所示，半導(dǎo)體層1023的中心相對于納米線1005-1和1005-2原本的中心將偏移。這有助于在生長過程中釋放應(yīng)力。更具體地，中心可以向彎曲形狀的凸出一側(cè)偏移(“S”形上半部向左側(cè)偏移，而“S”形下半部向右側(cè)偏移)。之后，可以按上述方式，形成與“S”形鰭1023相交的柵堆疊。
[0071]圖18-22是示意性示出了根據(jù)本公開另一實施例的制造半導(dǎo)體器件流程中部分階段的示意圖。以下，將著重描述該實施例與上述實施例的不同之處。
[0072]首先，同上述實施例中一樣，可以在襯底1001上形成納米線1005-1和1005-2，并以納米線為種子生長半導(dǎo)體層1023，如以上結(jié)合圖l-12(c)所述。在該實施例中，襯底1001的表面可以是(111)晶面或(110)晶面。另外，最上方的納米線材料層1005-2可以相對較厚，例如為約3?20nm，因為該層隨后會用作掩模。
[0073]由于襯底1001的表面可以是(111)晶面或(110)晶面，因此納米線1005-1和1005-2的上下兩側(cè)表面(參見圖11(a))也可以是(111)晶面或(110)晶面，從而這兩個表面可以更易于生長半導(dǎo)體層1023。
[0074]與上述實施例中結(jié)合圖13(a)和13(b)描述的形成隔離層的操作不同，如圖18所示，在回蝕隔離層時，并沒有完全去除隔離層位于最下方的半導(dǎo)體層1023與襯底1001之間以及各半導(dǎo)體層1023之間的部分。隔離層1025的這些保留部分例如可以通過刻蝕中的底切來實現(xiàn)，并在隨后可以用作掩模層?？梢钥刂瓶涛g的量，使得掩模層的寬度可以與納米線1005-1、1005-2的寬度大致相同。
[0075]在此需要指出的是，盡管與隔離層的回蝕一起形成了這些掩模層，但是本公開不限于此。例如，可以如圖13(a)和13(b)所述形成隔離層，然后在該隔離層上另外形成一電介質(zhì)層(例如，氮化物層)。對這些氮化物層進行選擇性刻蝕(并形成底切)，同樣可以得到如圖18所示的掩模層。
[0076]隨后，如圖19所示，可以納米線以及掩模層為掩模，來選擇性刻蝕如RIE半導(dǎo)體層1023。于是，半導(dǎo)體層1023可以留于納米線與掩模層之間。于是，半導(dǎo)體層1023的這些剩余部分1023-1、1023-2和2013-3同樣可以呈現(xiàn)納米線的形狀。對于由同一半導(dǎo)體層1023得到的納米線1023-1和1023-2，它們可以相對于它們之間的中線在晶體結(jié)構(gòu)上成鏡像對稱。
[0077]然后，如圖20所示，可以通過選擇性刻蝕如RIE選擇性去除納米線1005-1、1005-2，且如圖21所示，可以通過選擇性刻蝕如RIE選擇性去除掩模層1025(例如，濕法腐蝕)，來得到懸置的納米線1023-1、1023-2和2013-3。這些納米線在端部或其余部位處被支撐部支撐，如以上所述。
[0078]這些納米線1023-1、1023-2和2013-3可以充當(dāng)器件的鰭?；邛挼钠骷圃炜梢匀缟纤鲞M行，在此不再贅述。
[0079]這樣，就得到了該實施例的半導(dǎo)體器件。如圖22所示，該半導(dǎo)體器件可以包括與襯底1001相隔開的多條納米線(1023-1、1023-2，2013-3)。這些納米線可以包括高迀移率材料，以充當(dāng)器件的鰭。此外，該器件還包括隔離層1025以及在隔離層1025上形成的與鰭1023相交的柵堆疊(1027、1029)。柵堆疊可以至少部分環(huán)繞各鰭1023。
[0080]在以上實施例中，以FinFET為例進行描述，但是本公開不限于此。本公開的技術(shù)可以適用于各種半導(dǎo)體器件，特別是需要利用高迀移率材料如Ge、SiGe、in-V族化合物半導(dǎo)體材料等的半導(dǎo)體器件，例如各種光電器件如光電二極管、激光二極管(LD)等。例如，可以通過對種子層上外延生長的半導(dǎo)體層/納米線進行相應(yīng)摻雜來形成pn結(jié)，以形成二極管。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道各種方式來以半導(dǎo)體層/納米線為基礎(chǔ)制造各種半導(dǎo)體器件。
[0081]根據(jù)本公開實施例的半導(dǎo)體器件可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備。例如，通過集成多個這樣的半導(dǎo)體器件以及其他器件(例如，其他形式的晶體管等)，可以形成集成電路(1C)，并由此構(gòu)建電子設(shè)備。因此，本公開還提供了一種包括上述半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備。電子設(shè)備還可以包括與集成電路配合的顯示屏幕以及與集成電路配合的無線收發(fā)器等部件。這種電子設(shè)備例如智能電話、平板電腦(PC)、個人數(shù)字助手(PDA)等。
[0082]根據(jù)本公開的實施例，還提供了一種芯片系統(tǒng)(SoC)的制造方法。該方法可以包括上述制造半導(dǎo)體器件的方法。具體地，可以在芯片上集成多種器件，其中至少一些是根據(jù)本公開的方法制造的。
[0083]在以上的描述中，對于各層的構(gòu)圖、刻蝕等技術(shù)細節(jié)并沒有做出詳細的說明。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以通過各種技術(shù)手段，來形成所需形狀的層、區(qū)域等。另外，為了形成同一結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以設(shè)計出與以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，盡管在以上分別描述了各實施例，但是這并不意味著各個實施例中的措施不能有利地結(jié)合使用。
[0084]以上對本公開的實施例進行了描述。但是，這些實施例僅僅是為了說明的目的，而并非為了限制本公開的范圍。本公開的范圍由所附權(quán)利要求及其等價物限定。不脫離本公開的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出多種替代和修改，這些替代和修改都應(yīng)落在本公開的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 襯底； 與襯底相隔開的至少一條納米線，其中該納米線沿彎曲的縱向延伸方向延伸； 至少一個半導(dǎo)體層，分別繞各納米線外周形成以至少部分環(huán)繞相應(yīng)納米線，且繞各納米線形成的各半導(dǎo)體層彼此分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 在襯底上形成的隔離層，隔離層露出各半導(dǎo)體層；以及 在隔離層上形成的與半導(dǎo)體層相交的柵堆疊，其中柵堆疊包括至少部分環(huán)繞各半導(dǎo)體層外周的柵介質(zhì)層以及柵導(dǎo)體層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中，至少部分環(huán)繞各納米線外周的半導(dǎo)體層位于該納米線與柵堆疊之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，存在多條納米線，沿大致垂直于襯底表面的方向排列，且各納米線彼此間隔開大致平行延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，至少一條納米線沿其縱向延伸方向包括第一部分和第二部分，繞該納米線外周形成的半導(dǎo)體層包括至少部分環(huán)該繞納米線的第一部分外周形成的第一部分以及至少部分環(huán)繞該納米線的第二部分外周形成的第二部分。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中，至少一條納米線沿其縱向延伸方向包括第一部分和第二部分，繞該納米線外周形成的半導(dǎo)體層包括至少部分環(huán)繞該納米線的第一部分外周形成的第一部分以及至少部分環(huán)繞該納米線的第二部分外周形成的第二部分，且柵堆疊包括與半導(dǎo)體層的第一部分相交的第一柵堆疊以及與半導(dǎo)體層的第一部分相交的第二柵堆疊。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的半導(dǎo)體器件，還包括:沿與該納米線的縱向延伸方向相交的方向延伸的電介質(zhì)層，其中該電介質(zhì)層將該納米線的第一部分與第二部分相隔離，且將半導(dǎo)體層的第一部分與第二部分相隔離。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，還包括:在襯底的表面上形成的與半導(dǎo)體層相同材料的另一半導(dǎo)體層，其中隔離層形成于該另一半導(dǎo)體層上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，納米線包括Si，半導(dǎo)體層包括Ge、SiGe或II1-V族化合物半導(dǎo)體。10.—種半導(dǎo)體器件，包括: 襯底； 與襯底相隔開的至少兩條納米線，其中，各納米線沿大致垂直于襯底表面的方向排列，且各納米線彼此間隔開沿彎曲的縱向延伸方向大致平行延伸，其中至少一對相鄰的納米線相對于它們之間的中線在晶體結(jié)構(gòu)上是鏡像對稱的。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 在襯底上形成的隔離層，隔離層露出各納米線；以及 在隔離層上形成的與納米線相交的柵堆疊，其中柵堆疊包括至少部分環(huán)繞各納米線外周的柵介質(zhì)層以及柵導(dǎo)體層。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其中，至少一條納米線沿其縱向延伸方向包括第一部分和第二部分。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，至少一條納米線沿其縱向延伸方向包括第一部分和第二部分，且柵堆疊包括與納米線的第一部分相交的第一柵堆疊以及與納米線的第一部分相交的第二柵堆疊。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的半導(dǎo)體器件，還包括:沿與該納米線的縱向延伸方向相交的方向延伸的電介質(zhì)層，其中該電介質(zhì)層將該納米線的第一部分與第二部分相隔離。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，還包括:在襯底的表面上形成的與納米線相同材料的半導(dǎo)體層，其中隔離層形成于該半導(dǎo)體層上。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，襯底包括Si，納米線包括Ge、SiGe或II1-V族化合物半導(dǎo)體。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，襯底的表面是(111)或(110)晶面。18.根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的半導(dǎo)體器件，其中，各納米線大致呈“C”形或“S”形。19.根據(jù)權(quán)利要求2或11所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 至少部分環(huán)繞各柵介質(zhì)層外周的功函數(shù)調(diào)節(jié)層。20.根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的半導(dǎo)體器件，還包括:支撐部，各納米線經(jīng)支撐部而在物理上連接到襯底。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體器件，其中，在納米線的縱向延伸方向上，納米線與支撐部相連接的部分的延伸范圍小于納米線的縱向延伸長度。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中，支撐部包括沿襯底表面延伸的橫向延伸部分以及沿大致垂直于襯底表面的方向延伸的豎直延伸部分，其中豎直延伸部分延伸至各納米線沿大致垂直于襯底表面的豎直側(cè)壁上。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其中， 在襯底上與納米線相對應(yīng)的位置處，襯底具有突起， 支撐部的豎直延伸部分中的一部分沿著突起的表面延伸，而另一部分沿著各納米線的豎直側(cè)壁延伸。24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體器件，其中，支撐部設(shè)于納米線的兩側(cè)端部。25.根據(jù)權(quán)利要求2或11所述的半導(dǎo)體器件，還包括:在隔離層的表面上依次形成的柵介質(zhì)層和功函數(shù)調(diào)節(jié)層，其中，柵導(dǎo)體形成于位于隔離層表面上的柵介質(zhì)層和功函數(shù)調(diào)節(jié)層上。26.—種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括: 在襯底上形成沿彎曲的縱向延伸方向延伸的鰭狀結(jié)構(gòu)； 在形成有鰭狀結(jié)構(gòu)的襯底上形成支撐部； 去除鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分，以形成與襯底隔開的至少一條納米線，該至少一條納米線由支撐部支撐;以及 以各納米線為種子層，分別生長半導(dǎo)體層。27.—種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括: 在襯底上形成沿彎曲的縱向延伸方向延伸的鰭狀結(jié)構(gòu)； 在形成有鰭狀結(jié)構(gòu)的襯底上形成支撐部； 去除鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分，以形成與襯底隔開的至少一條納米線，該至少一條納米線由支撐部支撐； 以各納米線為種子層，分別生長半導(dǎo)體層； 在最靠近襯底的半導(dǎo)體層與襯底之間以及在各半導(dǎo)體層之間，形成掩模層； 以納米線和掩模層為掩模，選擇性刻蝕各半導(dǎo)體層，使得半導(dǎo)體層留于納米線與掩模層之間；以及 選擇性去除納米線和掩模層。28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的方法，其中，鰭狀結(jié)構(gòu)包括在襯底上形成的犧牲層和納米線材料層交替疊置的疊層。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，形成鰭狀結(jié)構(gòu)包括:依次將納米線材料層和犧牲層構(gòu)圖為鰭狀結(jié)構(gòu)。30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，去除鰭狀結(jié)構(gòu)的一部分包括:選擇性去除犧牲層。31.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的方法，其中，通過選擇性生長，來生長半導(dǎo)體層。32.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的方法，進一步包括: 在襯底上形成隔離層，其中隔離層露出各半導(dǎo)體層；以及 在隔離層上形成與半導(dǎo)體層相交的柵堆疊。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，在形成隔離層時，保留隔離層位于最靠近襯底的半導(dǎo)體層與襯底之間以及各半導(dǎo)體層之間的部分，以用作所述掩模層。34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，形成柵堆疊包括: 形成至少部分環(huán)繞各半導(dǎo)體層外周的柵介質(zhì)層；以及 在隔離層上形成柵導(dǎo)體層。35.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的方法，其中，形成支撐部包括: 在形成有鰭狀結(jié)構(gòu)的襯底上形成層狀材料，并通過將該層狀材料構(gòu)圖為在物理上連接鰭狀結(jié)構(gòu)的表面和襯底的表面來形成支撐部。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，形成層狀材料并對其構(gòu)圖包括: 形成層狀材料使其覆蓋鰭狀結(jié)構(gòu)和襯底表面，并形成掩模以遮蔽一部分支撐層，其中，在垂直于鰭狀結(jié)構(gòu)縱向延伸方向的方向上，掩模在鰭狀結(jié)構(gòu)上方延伸超出鰭狀結(jié)構(gòu)的范圍；而在鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸方向上，掩模在鰭狀結(jié)構(gòu)上方覆蓋鰭狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸長度的僅一部分； 選擇性去除未被遮蔽的層狀材料部分；以及 去除掩模。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，形成掩模包括: 使掩模覆蓋鰭狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)端部。38.—種電子設(shè)備，包括由如權(quán)利要求1?25中任一項所述的半導(dǎo)體器件形成的集成電路。39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的電子設(shè)備，還包括:與所述集成電路配合的顯示器以及與所述集成電路配合的無線收發(fā)器。
【文檔編號】H01L21/336GK106098776SQ201610440133
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】朱慧瓏
【申請人】中國科學(xué)院微電子研究所