[发明专利]包封的纳米结构及其制造方法

权利要求书

1.一种形成纳米线的方法，所述方法包括：

提供在衬底的衬底平面上方延伸的鳍结构，其中，所述鳍结构包括至少三个层，其中，所述鳍结构包括至少一个硅层和至少两个硅锗合金SiGe层，其中，所述至少一个硅层和所述至少两个SiGe层限定所述鳍结构的侧壁；以及

在氧气环境中对所述鳍结构进行退火，其中，形成了硅纳米线组件，其中，所述硅纳米线组件包括：

从所述至少一个硅层形成的硅纳米线，

包围所述硅纳米线的可去除的SiGe基质；以及

设置在所述SiGe基质上的可去除的氧化硅层，

其中，至少一个硅纳米线和SiGe基质包括一体的单晶结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述退火包括在800℃与1000℃之间的温度下在氧气环境中对所述鳍结构进行退火。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述退火包括对所述鳍结构进行退火五分钟至六十分钟。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个SiGe层包括30％或更小的第一锗浓度，并且其中，所述SiGe基质包括大于30％的第二锗浓度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二锗浓度大于50％。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括去除所述氧化硅层以及选择性地去除所述SiGe基质，其中，形成了具有暴露的外表面的至少一个自支撑的硅纳米线。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括去除所述氧化硅层和选择性地去除所述SiGe基质，其中，形成了具有暴露的外表面的至少一个自支撑的硅纳米线。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述鳍结构包括至少三个SiGe层和至少两个硅层，并且其中，所述硅纳米线组件包括至少两个硅纳米线。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个自支撑的硅纳米线连接至被形成在所述衬底上的源极/漏极区域，所述方法还包括在所述暴露的外表面周围形成栅极，其中，所述栅极包封所述至少一个自支撑的硅纳米线。

10.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述至少一个自支撑的硅纳米线是无缺陷的。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述鳍结构包括平行于所述衬底的平面延伸的鳍轴，

其中，所述鳍结构包括60nm或更小的鳍宽度，并且

其中，所述硅纳米线具有沿垂直于所述鳍轴的第一方向延伸小于50nm的第一尺寸，和沿垂直于所述第一方向和所述鳍轴的第二方向延伸小于50nm的第二尺寸。

12.一种纳米结构，包括：

衬底；

设置在所述衬底上的鳍结构，所述鳍结构具有鳍轴，其中，鳍结构包括：

具有沿所述鳍轴延伸的长轴的至少一个硅纳米线，所述纳米线包括单晶硅；以及

包围所述纳米线的可去除的基质材料，所述基质材料包括单晶的硅锗合金SiGe，

其中，所述至少一个硅纳米线具有沿垂直于所述鳍轴的第一方向延伸小于50nm的第一尺寸，和沿垂直于所述第一方向和所述鳍轴的第二方向延伸小于50nm的第二尺寸，

其中，所述鳍结构具有包括SiGe材料的外表面，

其中，所述至少一个硅纳米线并不在所述鳍结构的所述外表面上延伸，并且

其中，所述至少一个硅纳米线和SiGe材料包括一体的单晶结构。

13.根据权利要求12所述的纳米结构，其中，所述SiGe材料包括大于50％的锗浓度。

14.根据权利要求12所述的纳米结构，其中，所述至少一个硅纳米线是应变的硅纳米线。