[发明专利]半导体器件的形成方法、晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括：基底、基底表面的绝缘层、以及绝缘层表面的半导体层；

在所述半导体衬底表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露出部分半导体衬底表面；

以所述掩膜层为掩膜，采用第一各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述半导体层，在所述半导体层内形成第一开口，所述第一开口暴露出绝缘层表面；

在形成第一开口后，去除所述掩膜层；

在去除所述掩膜层后，采用第二各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述半导体层，在相邻第一开口之间的半导体层内形成第二开口，所述第二开口暴露出绝缘层表面；

在形成第二开口后，去除部分所述绝缘层，形成悬空于基底上方的纳米线；

在去除绝缘层后，对所述纳米线进行热退火，使所述纳米线的横截面变为圆形。

2.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一开口顶部的宽度为5-100纳米。

3.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一开口或第三开口的顶部尺寸大于底部尺寸。

4.如权利要求3所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一开口或第三开口的侧壁与所述绝缘层表面呈50~60度角。

5.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在形成第一开口后，在所述第一开口的侧壁形成氧化层；所述氧化层在热退火工艺之前被去除。

6.如权利要求5所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述氧化层的形成工艺为热氧化工艺。

7.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，去除绝缘层后所形成的纳米线横截面为三角形。

8.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的宽度为5-100纳米。

9.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述半导体层的厚度为20~1000纳米。

10.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述半导体层的材料为硅或锗。

11.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一各向异性的湿法刻蚀工艺或第二各向异性的湿法刻蚀工艺的刻蚀液为氢氧化四甲基胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或氨水。

12.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述热退火工艺的时间为5秒~5小时，温度为650℃~1150℃，保护气体为氢气或惰性气体，气压为0~760Torr，所述惰性气体为氩气、氦气或氖气。

13.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，在热退火工艺后，所述纳米线圆形横截面的直径为5纳米-50纳米。

14.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述去除掩膜层的工艺为干法刻蚀、湿法刻蚀或化学机械抛光。

15.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述绝缘层的材料为氧化硅。

16.如权利要求15所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述去除绝缘层的工艺为湿法刻蚀，所述刻蚀液为氢氟酸、磷酸、氢氟硝酸或氢氟醋酸。

17.如权利要求1所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的材料为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。

18.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括：基底、基底表面的绝缘层、以及绝缘层表面的半导体层；

在所述半导体衬底表面形成若干掩膜层，所述掩膜层暴露出部分半导体衬底表面；

以所述掩膜层为掩膜，采用第一各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述半导体层，在所述半导体层内形成第一开口，所述第一开口暴露出绝缘层表面；

在形成第一开口后，去除所述掩膜层；

在去除所述掩膜层后，采用第二各向异性的湿法刻蚀工艺刻蚀所述半导体层，在相邻第一开口之间的半导体层内形成第二开口，所述第二开口暴露出绝缘层表面；

在形成第二开口后，去除绝缘层，形成悬空于基底上方的纳米线；

在去除绝缘层后，对所述纳米线进行热退火，使所述纳米线的横截面变为圆形；

在热退火后，在所述纳米线表面形成栅介质层；

在所述栅介质层表面形成栅电极层；

以所述栅电极层为掩膜，在所述纳米线两端的半导体衬底内掺杂形成源/漏区。