[发明专利]Ω形状的纳米线场效应晶体管

权利要求书

1.一种用于形成纳米线场效应晶体管(FET)器件的方法，所述方法包括：

在半导体衬底上形成纳米线；

在所述纳米线的第一部分上形成第一栅极结构；

形成与所述第一栅极结构的侧壁相邻并且在所述纳米线的从所述第一栅极结构延伸的部分之上的第一保护性间隔物；

移除所述纳米线的未受所述第一间隔物保护的露出部分；以及

在所述纳米线的露出的截面上外延生长掺杂的半导体材料以形成第一源极区域和第一漏极区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

在所述纳米线的第二部分上形成第二栅极结构；

形成与所述第二栅极结构的侧壁相邻并且在所述纳米线的从所述第二栅极结构延伸的部分之上的第二保护性间隔物；

移除所述纳米线的未受所述第二间隔物保护的露出部分；

在所述纳米线的露出截面上外延生长掺杂的半导体材料以形成所述第一源极区域和所述第一漏极区域之前，在所述第二栅极结构和所述第二保护性间隔物之上沉积第一保护性掩模；

移除所述第一保护性掩模；

在所述第一栅极结构、所述第一保护性间隔物、所述第一源极区域和所述第一漏极区域之上沉积第二保护性掩模；以及

在所述第二栅极结构的所述纳米线的露出截面上外延生长掺杂的半导体材料以形成第二源极区域和第二漏极区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一源极区域和所述第一漏极区域的外延生长的掺杂的半导体材料是p型掺杂的材料。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二源极区域和所述第二漏极区域的所述外延生长的掺杂的半导体材料是n型掺杂的材料。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一栅极结构包括布置在所述纳米线的沟道部分上的氧化硅层、布置在所述氧化硅层上的电介质层以及布置在所述电介质层上的金属层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一栅极结构被形成在所述纳米线的栅极部分之上的圆周层中。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一保护性间隔物包括氮化物材料。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括加热所述器件以将掺杂剂从所述掺杂的半导体材料向所述纳米线的部分中扩散。

9.一种用于纳米线场效应晶体管(FET)器件的方法，所述方法包括：

在半导体衬底上形成纳米线；

在所述纳米线的一部分上形成栅极结构；

形成与所述栅极结构的侧壁相邻并且在所述纳米线的从所述栅极结构延伸的部分之上的保护性间隔物；

移除所述纳米线的露出部分以形成由被所述栅极结构包围的所述纳米线、所述半导体衬底和所述间隔物限定的腔；以及

在所述腔中从所述纳米线的露出截面外延生长掺杂的半导体材料。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括：

在形成与所述栅极的侧壁相邻并且在所述纳米线的从所述栅极延伸的部分之上的保护性间隔物之前，使用离子对所述纳米线的露出部分进行注入。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括：

在形成与所述栅极的侧壁相邻并且在所述纳米线的从所述栅极延伸的部分之上的保护性间隔物之前，使用离子对所述纳米线的露出部分进行注入以增加所述纳米线的所述露出部分的蚀刻速率性质。

12.根据权利要求9所述的方法，其中在低于500℃的温度下形成与所述栅极侧壁相邻并且在纳米线的从所述栅极延伸的部分之上的所述保护性间隔物。

13.根据权利要求9或权利要求1所述的方法，其中所述外延生长的掺杂的半导体材料是n型掺杂的材料。

14.根据权利要求9或权利要求1所述的方法，其中所述外延生长的掺杂的半导体材料是p型掺杂的材料。

15.根据权利要求9或1所述的方法，其中所述外延生长的掺杂的半导体材料是硅。

16.根据权利要求9或权利要求1所述的方法，其中所述外延生长的掺杂的半导体材料是SiGe合金。