專(zhuān)利名稱(chēng)：用于納米線器件的隔離的制作方法
用于納米線器件的隔離
背景技術(shù)：
微電子集成電路(例如微處理器)的確包括數(shù)億個(gè)晶體管。集成電路的速度主要取決于這些晶體管的性能。因此，業(yè)界已經(jīng)開(kāi)發(fā)出獨(dú)特結(jié)構(gòu)，例如非平面晶體管，以及用于這些晶體管的高移動(dòng)性載流子。


在說(shuō)明書(shū)的結(jié)束部分中具體指出并且明確要求保護(hù)本公開(kāi)的主題。結(jié)合附圖來(lái)看，根據(jù)以下描述和所附權(quán)利要求書(shū)，本公開(kāi)的前述和其它特征將變得更充分明顯。要理解的是，附圖僅描繪根據(jù)本公開(kāi)的若干實(shí)施例，并且因此不應(yīng)被認(rèn)為限制其范圍。將通過(guò)使用附圖，用附加的特性和細(xì)節(jié)來(lái)描述本公開(kāi)，使得能夠更容易斷定本公開(kāi)的優(yōu)點(diǎn)，其中
圖I是在其上具有圖案化掩膜的含硅襯底的側(cè)截面視圖；
圖2是圖I的含硅襯底在蝕刻以形成鰭狀物之后的側(cè)截面視 圖3是圖2的結(jié)構(gòu)在移除掩膜之后的側(cè)截面視 圖4是圖3的結(jié)構(gòu)的截面斜視 圖5是圖3和圖4的結(jié)構(gòu)在沉積第一介電材料層之后的側(cè)截面視 圖6是圖5的結(jié)構(gòu)在平面化第一介電材料層之后的側(cè)截面視 圖7是圖6的結(jié)構(gòu)在使得第一介電材料層凹進(jìn)以暴露鰭狀物的部分之后的側(cè)截面視
圖8是圖7的結(jié)構(gòu)在鰭狀物的暴露的部分上形成硅鍺合金包層之后的側(cè)截面視 圖9是圖8的結(jié)構(gòu)在形成鍺納米線之后的側(cè)截面視 圖10是圖9的結(jié)構(gòu)在沉積第二介電材料層之后的側(cè)截面視 圖11是圖10的結(jié)構(gòu)在平面化第二介電材料層之后的側(cè)截面視 圖12是圖11的結(jié)構(gòu)在移除第二介電材料層之后的側(cè)截面視圖，移除第二介電材料層在第一介電材料層中創(chuàng)建凹陷溝道；
圖13是圖12的結(jié)構(gòu)在沉積保護(hù)層之后的側(cè)截面視 圖14是圖13的結(jié)構(gòu)在沉積填充介電材料層之后的側(cè)截面視 圖15是圖14的結(jié)構(gòu)在平面化填充介電材料層之后的側(cè)截面視 圖16是圖15的結(jié)構(gòu)在部分移除填充介電材料層之后的側(cè)截面視圖，其中，填充介電材料層的一部分保留在凹陷溝道中；
圖17是圖16的結(jié)構(gòu)的截面斜視 圖18是具有多個(gè)鍺納米線作為高移動(dòng)性器件的晶體管柵的截面斜視圖；以及 圖19是制造鍺納米線的工藝流程。
具體實(shí)施例方式在以下詳細(xì)描述中，參考附圖，其作為示例示出其中可實(shí)施要求保護(hù)的主題的特定實(shí)施例。足夠詳細(xì)地描述這些實(shí)施例以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍局黝}。理解的是，各種實(shí)施例雖然不同但是不一定互斥。例如，本文結(jié)合一個(gè)實(shí)施例描述的特殊特征、結(jié)構(gòu)或特性可在其它實(shí)施例內(nèi)實(shí)現(xiàn)，而不背離要求保護(hù)的主題的精神和范圍。另外，要理解的是，可修改每個(gè)公開(kāi)實(shí)施例內(nèi)的各個(gè)單元的位置或設(shè)置，而不背離要求保護(hù)的主題的精神和范圍。因此，不是以限制的意義來(lái)看待以下詳細(xì)描述，并且僅由適當(dāng)解釋的所附權(quán)利要求書(shū)連同所附權(quán)利要求書(shū)享有權(quán)利的等同物的全部范圍來(lái)定義本主題的范圍。附圖中，類(lèi)似數(shù)字指貫穿若干視圖的相同或相似的單元或功能性，并且其中描繪的單元不一定彼此按比例，而是各個(gè)單元可能經(jīng)過(guò)放大或縮小以便更容易理解本說(shuō)明書(shū)的上下文中的單元。本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施例涉及微電子器件的制造。在至少一個(gè)實(shí)施例中，本主題涉及形成隔離的納米線，其中，鄰接于納米線的隔離結(jié)構(gòu)為其上微電子結(jié)構(gòu)的形成提供基本上水平的表面。微電子器件(例如微處理器、存儲(chǔ)器器件以及專(zhuān)用集成電路)由各種電子組件(例
如晶體管、電阻器以及電容器)形成，這些電子器件用跡線(trace)互連以形成微電子器件晶片上和中的電路。微電子器件業(yè)界已經(jīng)不斷努力縮小這些組件的尺寸，這導(dǎo)致更快的且更便宜的微電子器件。但是，當(dāng)這些組件的尺寸縮小時(shí)，可能出現(xiàn)關(guān)于寄生電容、斷態(tài)泄漏、功耗以及這些微電子器件的其它性能特性的問(wèn)題。在晶體管(具體地，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的制造中，已經(jīng)通過(guò)使用各種各樣的創(chuàng)新來(lái)改進(jìn)性能和可靠性，例如，絕緣體上半導(dǎo)體襯底(semiconductor-on-insulator substrate)的利用、選擇性外延沉積的增高式源和漏(raised source and drain)的形成、原子層沉積的高K柵介電質(zhì)的形成、金屬柵的制造、應(yīng)變晶體管溝道的形成以及低K層間介電層的沉積。當(dāng)晶體管的尺寸減少時(shí)，晶體管的溝道長(zhǎng)度可能縮小，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這點(diǎn)。這種溝道長(zhǎng)度縮小一般導(dǎo)致增加的器件速度，因?yàn)闁叛舆t通常減少。但是，當(dāng)溝道長(zhǎng)度縮小時(shí)，負(fù)面效應(yīng)可能發(fā)生，包括但不限于，由于閾值電壓滾降而導(dǎo)致的增加的斷態(tài)漏電流，也稱(chēng)為短溝道效應(yīng)。能夠通過(guò)制造高載流子移動(dòng)性溝道來(lái)減輕這些負(fù)面效應(yīng)。載流子移動(dòng)性一般是在外部的單位電場(chǎng)下在半導(dǎo)體材料中載流子流動(dòng)的速率的度量。在晶體管中，載流子移動(dòng)性是載流子(例如，電子和空穴)在反型層(inversion layer)中流過(guò)或流經(jīng)器件溝道的速率的度量。為了進(jìn)一步改進(jìn)晶體管載流子移動(dòng)性的性能，必須使用具有比能夠通過(guò)單獨(dú)使用硅來(lái)給予的移動(dòng)性更高的移動(dòng)性的結(jié)構(gòu)和材料。因此，已經(jīng)制造獨(dú)特的結(jié)構(gòu)(例如高移動(dòng)性納米線)來(lái)充當(dāng)溝道。采用納米線作為晶體管的溝道趨于得到具有低功耗、高集成度以及快速響應(yīng)速度的晶體管。這些納米線能夠由多個(gè)適當(dāng)?shù)牟牧蟻?lái)制造。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠用集成電路的制造中常用的技術(shù)和機(jī)器來(lái)方便地將鍺形成納米線。能夠?qū)⑦@些鍺納米線作為被柵調(diào)制的高移動(dòng)性晶體管溝道并入晶體管器件中，以創(chuàng)建邏輯、存儲(chǔ)器以及低維度量子輸運(yùn)器件。當(dāng)器件繼續(xù)變小(scale)時(shí)，高移動(dòng)性鍺納米線器件可提供比硅更好的對(duì)短溝道效應(yīng)的控制。圖1-19示出本說(shuō)明書(shū)的主題的實(shí)施例。圖I示出襯底102，在其上具有圖案化的掩膜104 (也見(jiàn)圖19的框202和204)。襯底102可以是含硅襯底，例如單晶硅晶片或具有高硅含量的任何晶片或襯底。圖案化的掩膜104可以是通過(guò)本領(lǐng)域中已知的各種平版印刷技術(shù)在襯底102的第一表面106上圖案化的光致抗蝕劑材料，并且可被圖案化為基本上平行的線的陣列。如圖2中所示并且如圖19的框206闡述的，可對(duì)襯底102各向異性地蝕刻以在其中形成凹進(jìn)處108。圖案化的掩膜104阻擋蝕刻由此形成鰭狀物(fin) 112。每個(gè)鰭狀物112可包括頂面114以及兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面116，使得每個(gè)鰭狀物具有高度122和寬度124。在一個(gè)實(shí)施例中，鰭狀物寬度124可在大約2nm和55nm之間，并且鰭狀物高度122可在大約3nm和180nm之間。另外,鰭狀物112可間隔開(kāi)(中心線到中心線)大約14nm和560nm之間(未示出)。可用濕蝕刻(包括但不限于硝酸/氫氟酸溶液)或干蝕刻(包括但不限于用六氟化硫氣體、二氯二氟甲烷氣體或諸如此類(lèi)的等離子蝕刻)來(lái)實(shí)現(xiàn)含硅襯底102的蝕刻。如圖3中所示以及如圖19的框208中闡述的，移除圖案化的掩膜104?？捎萌魏我阎夹g(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖案化的掩膜104的移除，包括但不限于化學(xué)剝離和灰化(氟或氧中的等離子)。圖4示出圖3的結(jié)構(gòu)的斜視圖以幫助理解鰭狀物112的形狀以及示出每個(gè)鰭狀物112的長(zhǎng)度126。鰭狀物長(zhǎng)度126可在大約5um和25um之間。 在已經(jīng)移除圖案化的掩膜104之后，可在凹進(jìn)處108和鰭狀物112之上形成第一介電材料層128 (例如硅氧化物)，如圖5中所示并且如圖19的框210中闡述的?？沙练e第一介電材料層128以完全填充凹進(jìn)處并且可進(jìn)行過(guò)量沉積以確保完全覆蓋?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)來(lái)沉積第一介電材料層128，包括但不限于化學(xué)汽相沉積、原子層沉積、物理汽相沉積以及諸如此類(lèi)。如圖6中所示以及如圖19的框212中闡述的，可平面化第一介電材料層128。平面化幫助在后續(xù)步驟中實(shí)現(xiàn)均勻的且一致的蝕刻。在一個(gè)實(shí)施例中，第一介電材料層128平面化成與每個(gè)鰭狀物112的頂面114 一般齊或基本上相平，使得凹進(jìn)處108內(nèi)的第一介電材料層128 (見(jiàn)圖I)與鰭狀物112基本上在相同高度122?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中已知的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)平面化，包括但不限于化學(xué)機(jī)械拋光/平面化(“CMP”)以及濕或干蝕刻。如圖7中所示以及如圖19的框214中闡述的，可使得第一介電材料層128凹進(jìn)(即，到比鰭狀物頂面114低的水平)以形成第一表面130以及以暴露與鰭狀物頂面114鄰接的鰭狀物側(cè)面116的至少一部分?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中已知的蝕刻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)使得第一介電材料層128凹進(jìn)。但是，蝕刻技術(shù)可能需要對(duì)于硅或硅鍺是具有選擇性的，使得鰭狀物112不被凹進(jìn)蝕刻損壞。在一個(gè)實(shí)施例中，可用使用稀氫氟酸溶液的濕蝕刻來(lái)實(shí)現(xiàn)凹進(jìn)。在使得第一介電材料層128凹進(jìn)之后，可在每個(gè)鰭狀物頂面114和鰭狀物側(cè)面116的暴露的部分上選擇性地形成硅鍺合金殼或包層132，如圖8中示出以及如圖19的框216中闡述的。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，可用分子束外延(“MBE”)來(lái)形成硅鍺合金包層132。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，用原子層沉積(“ALD”)來(lái)形成硅鍺合金包層132。在本公開(kāi)的又一實(shí)施例中，可用金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積(“M0CVD”)來(lái)形成硅鍺合金包層132。在本公開(kāi)的一實(shí)施例中，硅鍺合金包層132可具有化學(xué)式Si i Ge、，其中，O. 05<x<0. 35。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，硅鍺合金包層132可以是本征的(未摻雜的)。理解的是，硅鍺合金包層132沿著某些軸(或方向)外延生長(zhǎng)，這些軸(或方向)取決于鰭狀物112的靠近鰭狀物頂面114和暴露的鰭狀物側(cè)面116的晶格的表面取向。因此，硅鍺合金包層可形成以類(lèi)似傾斜的立方體(未示出)、像房頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)(未示出)或多個(gè)125度面的結(jié)構(gòu)(未示出)。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，硅鍺合金包層132—般示出為半圓柱，使得截面視圖是半圓。如圖9中示出以及如圖19的框218中闡述的，然后通過(guò)氧化/退火過(guò)程來(lái)形成鍺納米線134。在本公開(kāi)的一實(shí)施例中，氧化/退火過(guò)程包括同時(shí)執(zhí)行的氧化步驟和退火步驟(并發(fā)的)。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，氧化/退火過(guò)程包括依次執(zhí)行的氧化步驟和退火步驟(順序的)。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，氧化/退火過(guò)程包括重復(fù)的、交替的氧化步驟和退火步驟，執(zhí)行這些步驟以在鍺納米線134內(nèi)逐漸達(dá)到更高的鍺含量，以及以使整個(gè)鍺納米線134的鍺含量均勻 。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，氧化退火包括干氧化和退火，初始在大約1050攝氏度執(zhí)行以在鍺納米線134內(nèi)達(dá)到大約60-65%之間的鍺含量，接著是在大約900攝氏度的退火以在鍺納米線134內(nèi)達(dá)到大約75-98%之間的鍺含量。在本公開(kāi)的一實(shí)施例中，可在與稀釋氣體或載氣混合的干(無(wú)水)氧氣中執(zhí)行氧化。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，稀釋氣體或載氣是非氧化氣體，例如氮?dú)?N2)或組合氣體(forming gas)(H2/N2)。在本公開(kāi)的又一實(shí)施例中,稀釋氣體或載氣是惰性氣體,例如IS氣(Ar)、氦氣(He)以及諸如此類(lèi)。在本公開(kāi)的一實(shí)施例中，可在低于大氣壓或部分真空中執(zhí)行退火。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，可在低于硅鍺合金包層132的熔點(diǎn)的溫度執(zhí)行氧化/退火過(guò)程。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，在大約840-1065攝氏度之間的溫度執(zhí)行氧化/退火過(guò)程。在本公開(kāi)的又一實(shí)施例中，可在比硅氧化物的粘滯流將出現(xiàn)的溫度(大約950攝氏度)高的溫度執(zhí)行氧化/退火過(guò)程。在氧化/退火過(guò)程期間，硅和鍺將取決于濃度梯度和熱梯度而相互擴(kuò)散，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這點(diǎn)。無(wú)論何時(shí)充足量的硅和鍺可用，硅都以比鍺優(yōu)先的方式在熱氧化界面熱氧化。因此，對(duì)硅鍺合金包層132(見(jiàn)圖8)執(zhí)行氧化/退火過(guò)程導(dǎo)致硅向氧化界面(SP，向外)擴(kuò)散，并且壓縮鍺遠(yuǎn)離氧化界面(即，向內(nèi))，由此形成鍺納米線134和基本上圍繞鍺納米線134的硅氧化物殼136。在本公開(kāi)的一實(shí)施例中，鍺納米線134可具有大約50%和100%之間的鍺含量。還如圖9中所示，氧化/退火過(guò)程可將鰭狀物112的最靠近鍺納米線134的一部分變成硅氧化物，這減少鰭狀物高度。但是，取決于氧化/退火過(guò)程，這可能不發(fā)生。理解的是，雖然本公開(kāi)涉及鍺納米線，但是，這僅是為了示范目的，并且本公開(kāi)不這樣受限。納米線可由任何適當(dāng)?shù)牟牧蟻?lái)制造，特別是呈現(xiàn)鍺和硅的遷移/相互擴(kuò)散屬性的那些材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這點(diǎn)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，鍺納米線134具有基本上是圓的或橢圓的截面區(qū)域，并且由此沿著其長(zhǎng)度基本上是圓柱。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，鍺納米線134可具有大約2nm和45nm之間的平均直徑。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，鍺納米線134具有5um和25um之間的長(zhǎng)度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，鍺納米線134具有大約1:250和1:700之間的直徑與長(zhǎng)度比。如圖10中所示以及如圖19的框220中闡述的，可在第一介電材料層第一表面130和硅氧化物殼136之上沉積第二介電材料層142。可沉積第二介電材料層142以完全填充硅氧化物殼136之間的空間并且可進(jìn)行過(guò)量沉積以確保完全覆蓋。可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)來(lái)沉積第二介電材料層142，包括但不限于化學(xué)汽相沉積、原子層沉積、物理汽相沉積以及諸如此類(lèi)。還如圖10中所示，當(dāng)沉積第二介電材料層142時(shí)，硅氧化物殼136的形狀創(chuàng)建空隙(void)144。如圖11中所示以及如圖19的框222中闡述的，可平面化第二介電材料層142。平面化幫助在后續(xù)步驟中實(shí)現(xiàn)均勻的且一致的蝕刻?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中已知的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)平面化，包括但不限于化學(xué)機(jī)械拋光/平面化(“CMP”)以及濕或干蝕刻。如圖12中所示以及如圖19的框224中闡述的，然后通過(guò)蝕刻第二介電材料層142和硅氧化物殼136來(lái)暴露鍺納米線134。可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的蝕刻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)暴露鍺納米線134。但是，蝕刻技術(shù)應(yīng)該對(duì)于鍺是具有選擇性的，使得鍺納米線134不被蝕刻損壞。在一個(gè)實(shí)施例中，可用使用氫氟酸溶液的濕蝕刻來(lái)實(shí)現(xiàn)凹進(jìn)。還如圖12中所示，在暴露第一介電材料層128時(shí)，在第二介電材料層142的沉積 期間形成的空隙144 (見(jiàn)圖11)造成不均勻蝕刻。不均勻蝕刻可導(dǎo)致空隙144的形狀被轉(zhuǎn)化進(jìn)入第一介電材料層128,由此形成從第一介電材料第一表面130延伸進(jìn)入第一介電材料128的凹陷(divot)溝道146。這些凹陷溝道146能夠超過(guò)300埃(angstrom)深。如果鍺納米線134要用作晶體管結(jié)構(gòu)中的高移動(dòng)性晶體管溝道，則凹陷溝道146會(huì)捕獲(trap)在鍺納米線134之上形成的柵結(jié)構(gòu)的柵材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這點(diǎn)。另外，消除凹陷溝道146以成功地圖案化柵結(jié)構(gòu)會(huì)要求顯著的過(guò)度蝕刻，這可對(duì)后續(xù)形成的晶體管柵結(jié)構(gòu)的頂柵切口(notch)或底切(undercut),本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這點(diǎn)。因此，為了在制造晶體管之前移除凹陷溝道146，可在鍺納米線134之上、在第一介電材料層第一表面130之上以及在凹陷溝道146中沉積保護(hù)層152，如圖13中所示以及如圖19的框226中所闡述的。保護(hù)層152可以是硅氮化物介電層或高K介電材料，包括但不限于硅酸鉿、硅酸鋯、二氧化鉿以及二氧化鋯。如果保護(hù)層152是硅氮化物介電層，則它將在制造柵結(jié)構(gòu)(未示出)之前被移除。如果保護(hù)層152是高K介電材料，則它能夠留著并且在其上制造柵結(jié)構(gòu)(未示出)?？赏ㄟ^(guò)保形沉積(conformal deposition)技術(shù)來(lái)沉積保護(hù)層152，包括但不限于物理汽相沉積、化學(xué)汽相沉積、等離子增強(qiáng)的化學(xué)汽相沉積以及原子層沉積。如圖14中所示以及如圖19的框228中闡述的，可在保護(hù)層152之上沉積填充介電材料層154。可沉積填充介電材料層154以完全填充鍺納米線134之間的空間以及可進(jìn)行過(guò)量沉積以確保完全覆蓋。可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)來(lái)沉積填充介電材料層154，包括但不限于化學(xué)汽相沉積、原子層沉積、物理汽相沉積以及諸如此類(lèi)。如圖15中所示以及如圖19的框230中闡述的，可平面化填充介電材料層154。平面化幫助在后續(xù)步驟中實(shí)現(xiàn)均勻的且一致的蝕刻。可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)平面化，包括但不限于化學(xué)機(jī)械拋光/平面化(“CMP”)以及濕或干蝕刻。如圖16中所示以及如圖19的框232中闡述的，然后通過(guò)蝕刻填充介電材料層154來(lái)基本上暴露保護(hù)層152，而將填充介電材料層154的一部分156留在凹陷溝道146 (見(jiàn)圖13)內(nèi)。填充介電材料層部分156可與保護(hù)層152基本上相平，這導(dǎo)致鍺納米線134之間的基本上水平的隔離結(jié)構(gòu)160，在其上能夠制造柵結(jié)構(gòu)(未示出)?？赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域中已知的蝕刻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)暴露保護(hù)層152。但是，蝕刻技術(shù)將需要對(duì)于保護(hù)層152是選擇性的。在一個(gè)實(shí)施例中，可用濕蝕刻來(lái)實(shí)現(xiàn)暴露保護(hù)層152。在一實(shí)施例中，保護(hù)層152是硅氮化物并且蝕刻溶液是基于氫氟酸的。圖17是圖18中示出的隔離結(jié)構(gòu)160的斜視圖。圖18是圖17的結(jié)構(gòu)在鍺納米線134之上形成柵結(jié)構(gòu)162的斜視圖，使得鍺納米線134充當(dāng)晶體管的高移動(dòng)性溝道，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這點(diǎn)。一般性地示出柵結(jié)構(gòu)162，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員知道可用來(lái)構(gòu)造和形成柵結(jié)構(gòu)162的各種方式。
當(dāng)然，理解的是，雖然本說(shuō)明書(shū)和附圖涉及形成兩個(gè)納米線，但是本公開(kāi)不這樣受限。本公開(kāi)適用于形成單個(gè)納米線，其中，鄰接于納米線、包層和/或鰭狀物沉積和/或在納米線、包層和/或鰭狀物上沉積第一介電材料、第二介電材料、保護(hù)層和/或填充材料。本公開(kāi)還適用于同時(shí)形成多個(gè)納米線。本詳細(xì)描述已經(jīng)通過(guò)使用圖示、框圖、流程圖和/或示例來(lái)描述器件和/或過(guò)程的各種實(shí)施例。就這類(lèi)圖示、框圖、流程圖和/或示例包含一個(gè)或更多功能和/或操作來(lái)說(shuō)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，能夠通過(guò)廣泛的硬件、軟件、固件或幾乎其任何組合來(lái)單獨(dú)地或共同地實(shí)現(xiàn)每個(gè)圖示、框圖、流程圖和/或示例內(nèi)的每個(gè)功能和/或操作。所描述的主題有時(shí)圖示不同的組件被包含在不同的其它組件內(nèi)或與不同的其它組件連接。理解的是，這類(lèi)圖示僅是示范的，并且能夠?qū)崿F(xiàn)很多備選結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)相同的功能性。在概念的意義上，為實(shí)現(xiàn)相同功能性的組件的任何設(shè)置有效“關(guān)聯(lián)”，使得實(shí)現(xiàn)希望的功能性。因此，本文為實(shí)現(xiàn)特殊功能性而結(jié)合的任何兩個(gè)組件能夠被視為彼此“關(guān)聯(lián)”，使得實(shí)現(xiàn)希望的功能性，而不管結(jié)構(gòu)或中間組件。同樣地，這樣關(guān)聯(lián)的任何兩個(gè)組件還能夠被視為“可操作地連接”或“可操作地耦合”到彼此以實(shí)現(xiàn)希望的功能性，并且能夠這樣關(guān)聯(lián)的任何兩個(gè)組件還能夠被視為“可操作地可耦合”到彼此以實(shí)現(xiàn)希望的功能性?？刹僮鞯乜神詈系奶囟ㄊ纠ǖ幌抻谖锢砩峡膳鋵?duì)和/或物理上交互的組件和/或無(wú)線地可交互和/或無(wú)線地交互的組件和/或邏輯上交互和/或邏輯上可交互的組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本文并且尤其是所附權(quán)利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)一般打算作為“開(kāi)放”術(shù)語(yǔ)。一般，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)該被解釋為“包括但不限于”。另外，術(shù)語(yǔ)“具有”應(yīng)該被解釋為“至少具有”。在詳細(xì)描述內(nèi)復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語(yǔ)的使用能夠從復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化成單數(shù)和/或從單數(shù)轉(zhuǎn)化成復(fù)數(shù)，只要對(duì)上下文和/或本申請(qǐng)是適當(dāng)?shù)?。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解的是，如果在權(quán)利要求中使用單元的數(shù)量的指示，則將權(quán)利要求這樣限制的意圖將在權(quán)利要求中明確記載，并且在缺少這種記載時(shí)，不存在這種意圖。另外，如果明確記載特定數(shù)量的引入權(quán)利要求記載，則本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這種記載通常應(yīng)該解釋成意指“至少”所記載的數(shù)量。在說(shuō)明書(shū)中術(shù)語(yǔ)“一實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“另一實(shí)施例”或“其它實(shí)施例”的使用可意指結(jié)合一個(gè)或更多實(shí)施例描述的特殊特征、結(jié)構(gòu)或特性可被包括在至少一些實(shí)施例中，但不一定被包括在所有實(shí)施例中。在詳細(xì)描述中的術(shù)語(yǔ)“一實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“另一實(shí)施例”或“其它實(shí)施例”的各種使用不一定全部都指相同的實(shí)施例。雖然已經(jīng)在本文中使用各種方法和系統(tǒng)來(lái)描述和示出某些示范技術(shù)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可進(jìn)行各種其它修改，并且可用等同物替換，而不背離要求保護(hù)的主題或其精神。另外，可進(jìn)行許多修改以使得特殊情形適于要求保護(hù)的主題的教導(dǎo)，而不背離本文描述的中心概念。因此，打算的是，要求保護(hù)的主題不限于所公開(kāi)的特殊示例，而是這 種要求保護(hù)的主題還可包括落入所附權(quán)利要求書(shū)以及其等同物的范圍內(nèi)的所有實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.ー種納米線隔離結(jié)構(gòu)，包括 置于鄰接于至少ー個(gè)納米線的介電材料，其中，所述介電材料包括從所述介電材料的第一表面延伸進(jìn)入所述介電材料的至少ー個(gè)凹陷溝道； 置于所述介電材料第一表面之上和所述凹陷溝道之內(nèi)的保護(hù)層；以及 置于所述保護(hù)層上以基本上填充所述凹陷溝道的填充介電材料。
2.如權(quán)利要求I所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述填充介電材料第一表面與所述填充介電材料基本上相平。
3.如權(quán)利要求I所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述納米線包括鍺納米線。
4.如權(quán)利要求3所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述鍺納米線包括具有在50和100%之間的鍺含量的鍺納米線。
5.如權(quán)利要求I所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述介電材料包括硅氧化物。
6.如權(quán)利要求I所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述保護(hù)層包括高K介電材料。
7.如權(quán)利要求I所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述保護(hù)層包括硅氮化物。
8.如權(quán)利要求I所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，所述填充介電材料包括硅氧化物。
9.ー種通過(guò)ー種方法形成的納米線隔離結(jié)構(gòu)，所述方法包括 形成至少ー個(gè)納米線； 形成鄰接于所述納米線的介電材料，其中，形成所述介電材料包括在所述介電材料中形成至少ー個(gè)凹陷溝道； 在所述介電材料和所述納米線之上形成保護(hù)層； 在所述保護(hù)層之上沉積填充介電材料；以及 移除所述填充介電材料的一部分以暴露所述保護(hù)層的一部分以及以將所述填充介電材料的一部分留在所述凹陷溝道內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，移除所述填充介電材料的一部分以暴露所述保護(hù)層的一部分以及將所述填充介電材料的一部分留在所述凹陷溝道內(nèi)包括移除所述填充介電材料的一部分以暴露所述保護(hù)層的一部分以及將所述填充介電材料的一部分留在所述凹陷溝道內(nèi)，所留的部分與所述保護(hù)層基本上相平。
11.如權(quán)利要求9所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，形成至少ー個(gè)納米線包括形成至少ー個(gè)鍺納米線。
12.如權(quán)利要求11所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，形成至少ー個(gè)鍺納米線包括形成具有大約50和100%之間的鍺含量的至少ー個(gè)鍺納米線。
13.如權(quán)利要求9所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，在所述介電材料和所述納米線之上形成所述保護(hù)層包括在所述介電材料和所述納米線之上形成高K介電保護(hù)層。
14.如權(quán)利要求9所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，在所述介電材料和所述納米線之上形成所述保護(hù)層包括在所述介電材料和所述納米線之上形成硅氮化物保護(hù)層。
15.如權(quán)利要求9所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，形成至少ー個(gè)納米線包括 在襯底上圖案化掩膜； 蝕刻所述襯底以形成至少ー個(gè)凹進(jìn)處和至少ー個(gè)鰭狀物，每個(gè)鰭狀物具有頂面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面； 移除圖案化的掩膜；在所述凹進(jìn)處和鰭狀物之上沉積所述介電材料； 使得所述介電材料凹進(jìn)以暴露每個(gè)鰭狀物的側(cè)面的一部分； 在每個(gè)鰭狀物的頂面和暴露的側(cè)面上形成鍺合金包層；以及 對(duì)所述鍺合金包層進(jìn)行氧化和退火以將所述鍺合金包層轉(zhuǎn)變成鍺納米線。
16.如權(quán)利要求15所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，在襯底上圖案化掩膜包括在含硅襯底上圖案化掩膜。
17.如權(quán)利要求16所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，形成所述鍺合金包層包括形成硅鍺合金包層。
18.如權(quán)利要求9所述的納米線隔離結(jié)構(gòu)，其中，形成至少ー個(gè)納米線和形成鄰接于所述納米線的介電材料包括 在含硅襯底中形成至少ー個(gè)凹進(jìn)處和至少ー個(gè)鰭狀物，每個(gè)鰭狀物具有頂面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面； 在所述凹進(jìn)處和鰭狀物之上沉積所述介電材料； 使得所述介電材料凹進(jìn)以暴露所述鰭狀物的至少ー個(gè)側(cè)面的一部分； 在每個(gè)鰭狀物的頂面和暴露的側(cè)面上形成合金包層； 將所述合金包層轉(zhuǎn)變成納米線和基本上圍繞所述納米線的氧化物売； 在所述納米線和介電材料之上沉積第二介電材料；以及 移除所述第二介電材料和所述氧化物売。
19.ー種形成納米線隔離結(jié)構(gòu)的方法，包括 形成至少ー個(gè)納米線； 形成鄰接于所述納米線的介電材料，其中，形成所述介電材料包括在所述介電材料中形成至少ー個(gè)凹陷溝道； 在所述介電材料和所述納米線之上形成保護(hù)層； 在所述保護(hù)層之上沉積填充介電材料；以及 移除所述填充介電材料的一部分以暴露所述保護(hù)層的一部分以及以將所述填充介電材料的一部分留在所述凹陷溝道內(nèi)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，移除所述填充介電材料的一部分以暴露所述保護(hù)層的一部分以及將所述填充介電材料的一部分留在所述凹陷溝道內(nèi)包括移除所述填充介電材料的一部分以暴露所述保護(hù)層的一部分以及將所述填充介電材料的一部分留在所述凹陷溝道內(nèi)，所留的部分與所述保護(hù)層基本上相平。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，在所述介電材料和所述納米線之上形成所述保護(hù)層包括在所述介電材料和所述納米線之上形成高K介電保護(hù)層。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，在所述介電材料和所述納米線之上形成所述保護(hù)層包括在所述介電材料和所述納米線之上形成硅氮化物保護(hù)層。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，形成至少ー個(gè)納米線包括形成至少ー個(gè)鍺納米線。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，形成至少ー個(gè)鍺納米線包括形成具有大約50和100%之間的鍺含量的至少ー個(gè)鍺納米線。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，形成至少ー個(gè)鍺納米線包括在襯底上圖案化掩膜； 蝕刻所述襯底以形成至少ー個(gè)凹進(jìn)處和至少ー個(gè)鰭狀物，每個(gè)鰭狀物具有頂面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面； 移除圖案化的掩膜； 在所述凹進(jìn)處和所述鰭狀物之上沉積所述介電材料； 使得所述介電材料凹進(jìn)以暴露所述鰭狀物的至少ー個(gè)側(cè)面的一部分； 在所述鰭狀物的頂面和暴露的側(cè)面上形成鍺合金包層；以及 對(duì)所述鍺合金包層進(jìn)行氧化和退火以將所述鍺合金包層轉(zhuǎn)變成鍺納米線。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，在襯底上圖案化掩膜包括在含硅襯底上圖案化掩膜。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，形成所述鍺合金包層包括形成硅鍺合金包層。
28.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，形成至少ー個(gè)納米線和形成鄰接于所述納米線的介電材料包括 在含硅襯底中形成至少ー個(gè)凹進(jìn)處和至少ー個(gè)鰭狀物，每個(gè)鰭狀物具有頂面和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面； 在所述凹進(jìn)處和鰭狀物之上沉積所述介電材料； 使得所述介電材料凹進(jìn)以暴露每個(gè)鰭狀物的側(cè)面的一部分； 在每個(gè)鰭狀物的頂面和暴露的側(cè)面上形成合金包層； 將所述合金包層轉(zhuǎn)變成納米線和基本上圍繞每個(gè)納米線的氧化物売； 在所述納米線和介電材料之上沉積第二介電材料；以及 移除所述第二介電材料和所述氧化物売。
全文摘要
本公開(kāi)涉及制造微電子器件的領(lǐng)域。在至少一個(gè)實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及形成隔離的納米線，其中，鄰接于納米線的隔離結(jié)構(gòu)為其上微電子結(jié)構(gòu)的形成提供基本上水平的表面。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102652364SQ201080057647
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者B.楚-孔, B-Y.金, M.拉多沙夫耶維奇, R.皮拉里塞蒂, U.沙, W.雷奇馬迪 申請(qǐng)人:英特爾公司