[发明专利]一种CMOS纳米线及其制造方法

权利要求书

1.一种CMOS纳米线的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括N阱区和P阱区；

在所述半导体衬底上制备堆叠纳米线，所述堆叠纳米线包括：所述N阱区的第一堆叠纳米线和所述P阱区的第二堆叠纳米线；所述第一堆叠纳米线、所述第二堆叠纳米线和所述半导体衬底为相同的半导体材料；

在保护所述第二堆叠纳米线不被沉积半导体薄膜的情况下，在所述第一堆叠纳米线上沉积所述半导体薄膜，其中，所述半导体衬底的第一半导体材料与所述半导体薄膜的第二半导体材料不相同；

对所述第一堆叠纳米线进行氧化和退火，并且去除生成的氧化物，促使所述半导体薄膜中的半导体原子扩散进入所述第一堆叠纳米线，形成目标第一纳米线；

在所述第二堆叠纳米线和所述目标第一纳米线上沉积栅电极材料，形成栅极。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述半导体衬底为硅衬底；

所述半导体薄膜为SiGe薄膜或Ge薄膜；

所述促使所述半导体薄膜中的半导体原子扩散进入所述第一堆叠纳米线，形成目标第一纳米线，包括：促使所述半导体薄膜中的Ge原子扩散进入所述第一堆叠纳米线,形成SiGe纳米线或Ge纳米线。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料为非晶材料、单晶材料或多晶材料。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述半导体衬底上制备堆叠纳米线，包括：

刻蚀所述半导体衬底，在所述N阱区形成带凹口结构的第一鳍片结构，在所述P阱区形成带凹口结构的第二鳍片结构；

在所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构上形成假栅及假栅的侧墙；

在所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构上刻蚀并生长源漏区材料，形成源区和漏区，其中，所述源漏区材料分别位于所述假栅的两侧；

去除假栅；

氧化所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构，并去除氧化形成的氧化物，形成所述第一堆叠纳米线和所述第二堆叠纳米线。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述鳍片结构上的凹口结构的数量与所述堆叠纳米线的根数对应。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构上刻蚀并生长源漏区材料，形成源区和漏区，包括：

刻蚀所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构的假栅两侧，形成凹陷区；

在所述第二鳍片结构上沉积保护材料；

在所述第一鳍片结构的假栅两侧的所述凹陷区生长源漏区材料，形成PMOS的源区和漏区；

去除所述第二鳍片结构上的保护材料，并在所述第一鳍片结构上沉积保护材料；

在所述第二鳍片结构的假栅两侧的所述凹陷区生长源漏区材料，形成NMOS的源区和漏区。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构上刻蚀并生长源漏区材料，形成源区和漏区，包括：

刻蚀所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构的假栅两侧，形成凹陷区；

在所述第一鳍片结构上沉积保护材料；

在所述第二鳍片结构的假栅两侧的所述凹陷区生长源漏区材料，形成NMOS的源区和漏区；

去除所述第一鳍片结构上的保护材料，并在所述第二鳍片结构上沉积保护材料；

在所述第一鳍片结构的假栅两侧的所述凹陷区生长源漏区材料，形成PMOS的源区和漏区。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于：

所述在所述第一鳍片结构的假栅两侧的所述凹陷区生长源漏区材料，包括：在所述第一鳍片结构上生长源漏区材料，其中，所述源漏区材料的晶格常数比所述目标纳米线沟道区材料的晶格常数大；

所述在所述第二鳍片结构的假栅两侧的所述凹陷区生长源漏区材料，包括：在所述第二鳍片结构上刻蚀并生长源漏区材料，其中，所述源漏区材料的晶格常数比所述目标纳米线沟道区材料的晶格常数小。