專利名稱：用于在標(biāo)準(zhǔn)電子元件之間實(shí)現(xiàn)納米電路結(jié)構(gòu)的方法和使用該方法獲得的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明最一般地涉及納米元件電子領(lǐng)域并涉及納米制造領(lǐng)域。 具體而言，本發(fā)明涉及用于在傳統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)的電子元件之間在半導(dǎo)
體器件中實(shí)現(xiàn)納米電路結(jié)構(gòu)的方法。
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的電子元件，或只是標(biāo)準(zhǔn)的電子裝置，引入如下元件作
為參考，例如通過光刻技術(shù)獲得的二極管、電容器、MOSFET晶體管或 其部分，即，在最后分析中，尺寸依賴于光刻源波長(zhǎng)的電子裝置。 本發(fā)明還涉及包括納米電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道，在電子領(lǐng)域中，尤其感覺到對(duì)實(shí)現(xiàn)越來越小尺寸的電 路構(gòu)造的需求。
持續(xù)的電路結(jié)構(gòu)微型化和增厚的興趣已經(jīng)將電子裝置推向了在該 特殊技術(shù)領(lǐng)域中定義的納米時(shí)代。
特征在于實(shí)現(xiàn)納米尺度結(jié)構(gòu)(NLS-納米長(zhǎng)度尺度)的能力的納米 時(shí)代的到來，也使得能夠推動(dòng)所謂的混合電子學(xué)的發(fā)展的背景，混合 電子學(xué)即一種特殊的領(lǐng)域，其中硅技術(shù)的"傳統(tǒng)的"電子學(xué)遇到了通 過化學(xué)合成實(shí)現(xiàn)的分子元件的納米世界。
分子元件一般意味著能夠執(zhí)行特定的電學(xué)和機(jī)械行為的不同功能 性分子。
在這種設(shè)置的背景之下，集成電子電路可以示意性地表示為包括 彼此關(guān)聯(lián)的納米區(qū)域或部分和微米區(qū)域或部分的電路。
微米區(qū)域又被分割成有源區(qū)域和場(chǎng)，且它一般包括晶體管、電容 器、二極管和尋址器件、邏輯和標(biāo)準(zhǔn)電子存儲(chǔ)器件。與此對(duì)照，納米 區(qū)域意在包括例如在納米電路結(jié)構(gòu)中安置的分子器件。
不管獲得的結(jié)果如何，電子元件微型化到幾十納米的范圍和上述 類型的電路的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)激起了幾乎所有試驗(yàn)方面的興趣，且其在工業(yè) 程度方面的實(shí)現(xiàn)問題仍然基本沒有得到解決。
這種限制主要是由于這樣的事實(shí)在半導(dǎo)體器件集成電路中實(shí)現(xiàn) 納米電路結(jié)構(gòu)或構(gòu)造，以及將這些結(jié)構(gòu)與器件標(biāo)準(zhǔn)電子元件連接，一 般需要使用電子光刻(lithography)(電子束光刻)。
其實(shí)施例由Y. Chen等研發(fā)，且在Appl. Phys. Lett. 82， 1610 (2 003) 中以及Nanotechnology 14 462 ( 2003 )中發(fā)表。
這些技術(shù)需要昂貴和復(fù)雜的工具，也特別需要尤其長(zhǎng)的光刻蝕刻 時(shí)間，且它們不便于用于在半導(dǎo)體器件集成電路中實(shí)現(xiàn)整個(gè)納米部 分。
基于多隔離物的圖形化j支術(shù)(Multi Spacer Patterning Technology)的方法也是已知的，它們關(guān)于最先進(jìn)的光刻技術(shù)在重復(fù) 納米結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)中有所改進(jìn)。"納米電子學(xué)中的策略(Strategy in Nano-electronics )，， - Microelectro Eng.
然而，電子光刻現(xiàn)在基本用于實(shí)現(xiàn)所述納米結(jié)構(gòu)的接觸，以實(shí)現(xiàn) 與半導(dǎo)體器件標(biāo)準(zhǔn)元件的連接。
在這種情況下，電子光刻或任意其他最新一代的光刻技術(shù)所涉及 的電路部分，盡管更加受限制，但是涉及用于工業(yè)規(guī)模應(yīng)用的十分相 關(guān)的實(shí)現(xiàn)次數(shù)。
而且，盡管這種技術(shù)僅用于納米區(qū)域中減少的部分，仍然沒有解 決如下問題，即，發(fā)現(xiàn)能夠在幾十納米的電磁譜區(qū)域中工業(yè)性操作的 足夠強(qiáng)的光源或有效光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)問題是提供一種用于在傳統(tǒng)的電子元件之間在半導(dǎo) 體器件中實(shí)現(xiàn)納米電路結(jié)構(gòu)，克服所述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的解決思想是使用多隔離物(spacer)圖形化技術(shù)(MSPT) 來獲得納米電路結(jié)構(gòu)，該納米電路結(jié)構(gòu)可以直接被半導(dǎo)體器件中的至 少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電子元件訪問和尋址。
基于該解決思想，通過在所附權(quán)利要求1中定義的用于實(shí)現(xiàn)所述 類型的電路結(jié)構(gòu)的方法解決技術(shù)問題。
驚奇地發(fā)現(xiàn)，首先通過MSPT實(shí)現(xiàn)具有預(yù)定構(gòu)造的種子(seed )隔 離物，且然后使用該種子隔離物作為基礎(chǔ)，還通過MSPT獲得直接面向 集成電路有源區(qū)域?qū)ぶ非矣纱丝梢酝ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)電子裝置直接尋址的所述
結(jié)構(gòu)，可以在標(biāo)準(zhǔn)電子元件之間實(shí)現(xiàn)納米電路結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面參考附圖的非限制性實(shí) 例給出的實(shí)施例的描述變得顯現(xiàn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的包括納米電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件
的村底的局部示意性平面和放大的視圖la示出了在根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的納米電路結(jié)構(gòu)的中間制造 步驟過程中的圖1的襯底；
圖lb示出了在根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的納米電路結(jié)構(gòu)的某些中間 制造步驟過程中，圖la的襯底沿著線I - I的剖面圖2 ~ 6示出了在根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的納米電路結(jié)構(gòu)的某些中
間制造步驟過程中的圖1的襯底；
圖7示出了包括根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例獲得的納米電路結(jié)構(gòu)的
圖1的襯底的放大尺度的透視圖8和9示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的某些步驟以獲得圖7的結(jié)構(gòu)； 圖IO和11示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的某些步驟過程中，圖7的
結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)；
圖12示出了包括根據(jù)本發(fā)明的方法的另一備選實(shí)施例獲得的納米 電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的襯底；
圖12a ~ 12n示出了根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例的方法的某些步驟；
圖12o示出了通過參考圖12a 12n所述的方法的步驟獲得的包括 納米電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的襯底；
圖12p~ 12r示出了包括根據(jù)本發(fā)明的方法的另一備選實(shí)施例的納 米電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的襯底；
圖13 ~ 15示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的另一備選實(shí)施例獲得的包括 納米結(jié)構(gòu)的襯底；
圖13a、 13b和13c示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的某些步驟以獲得圖 13的結(jié)構(gòu)；
圖16~19示出了根據(jù)本發(fā)明的另一備選實(shí)施例的方法的某些步
驟；
圖20~25示出了根據(jù)本發(fā)明的另一備選實(shí)施例的方法的某些步
。
具體實(shí)施例方式
此后描述的步驟不形成用于獲得通過標(biāo)準(zhǔn)電子元件直接尋址的納 米電路結(jié)構(gòu)的完整的方法流程，僅為本領(lǐng)域的一般專家示出了那些必 須的步驟以理解此后描述的本發(fā)明。
還值得注意，附圖是襯底的部分的示意圖，在該村底上，根據(jù)本 發(fā)明的某些方法步驟實(shí)現(xiàn)集成電路，且它們并沒有按比例繪出，而是 以強(qiáng)調(diào)本發(fā)明的重要特征的方式繪出。
通過使用半導(dǎo)體電子器件制造中使用的一般的技術(shù)，尤其是傳統(tǒng)
的光刻或光刻法以及多隔離物圖形化技術(shù)(MSPT)，可以實(shí)施本發(fā)明， 后一種技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)。
盡管已知，為簡(jiǎn)單起見，值得簡(jiǎn)要地概括MSPT的特有方面，通過 MSPT，有利地是可以以極大精確度和控制，實(shí)現(xiàn)具有極度減小尺寸的 隔離物。
MSPT是空間圖形化技術(shù)SPT的迭代，通過SPT,可以使在襯底上 沉積的預(yù)定材料薄層或膜的厚度(垂直維度)變成相同材料的隔離物 的寬度(水平維度)。
該技術(shù)開發(fā)了以極其精確的方式控制沉積層厚的可能性，以及很 多材料與它們下面的形貌(topograhy)均勻地一致的能力。
通過最初使用提供垂直于襯底延伸的至少一個(gè)側(cè)壁的種子塊 (seed-block),允許將垂直維度或范圍變成水平方向的。通過沉積層 的各向異性蝕刻獲得與種子塊側(cè)壁相鄰的隔離物。
在進(jìn)一步受控制的沉積和各向異性蝕刻以后，選擇性地去除不同 材料的能力允許獲得其他的隔離物和不同的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
實(shí)際上，可以實(shí)現(xiàn)這樣一種子結(jié)構(gòu)，其中僅一個(gè)維度依賴于光刻， 而剩余兩個(gè)維度通過控制沉積層厚獲得，甚至在幾個(gè)納米內(nèi)。
如果所述材料是氧化硅，通過受控沉積，例如，通過"CVD"(受 控氣相沉積)氧化物獲得所述層，或備選地，且因?yàn)橥ǔ?yōu)選地執(zhí)行 較高的控制，例如，通過"熱氧化"技術(shù)從下面的硅層生長(zhǎng)氧化物獲 得所需的層。
現(xiàn)在參考圖1,示出了其上實(shí)現(xiàn)了集成電路的半導(dǎo)體器件的襯底
A。襯底A包括多個(gè)有源區(qū)域，在該圖中示出的實(shí)例中示出了 4個(gè)有源 區(qū)域1。
優(yōu)選地，這些有源區(qū)域1實(shí)現(xiàn)了與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)電子元件的接觸或接 觸部分，例如，M0SFET晶體管的源極或漏極接觸，并且，例如，它們 可以是重?fù)诫s襯底區(qū)域。
通過光刻在襯底A (例如是硅襯底)上打開相應(yīng)窗口，依次獲得所 述4個(gè)有源區(qū)域1。
這些優(yōu)選地根據(jù)矩陣構(gòu)造(在該實(shí)例中是2x2矩陣)實(shí)現(xiàn)的有源 區(qū)域l，具有幾百納米的尺寸，到了掩模容差極限，因?yàn)樗梢酝ㄟ^使 用標(biāo)準(zhǔn)光刻獲得，由此它們通過最好具有相似尺寸的襯底部分彼此分 開。
還參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的納米電路結(jié)構(gòu)整體用2表 示。具體而言，在該實(shí)例中，結(jié)構(gòu)2包括兩個(gè)基本C形的隔離物3。
優(yōu)選地由多晶硅制成的隔離物3是結(jié)構(gòu)2的導(dǎo)電部分，并且它們 實(shí)現(xiàn)了納米線，根據(jù)本發(fā)明，所述納米線包括至少部分地在襯底A的被 包括在有源區(qū)域1之間的區(qū)域A，中延伸的第一部分3a，以及至少一個(gè) 第二接觸部分3b,該第二接觸部分基本與第一部分3a正交，向著相應(yīng) 的有源區(qū)域1尋址，并向上延伸以至少部分地跨過相應(yīng)的有源區(qū)域1。
仍然特別參考圖1所示的實(shí)例，應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于每個(gè)納米線3，這 些第二部分3b是2個(gè)且它們優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于每個(gè)納米線3的C的翼。
仍然優(yōu)選地，每個(gè)第二接觸部分3完全橫跨相應(yīng)的有源區(qū)域1。
必須記住，根據(jù)示意圖，有源區(qū)域l屬于所謂的微米電路區(qū)域。
考慮部分3a，它們至少部分地延伸到有源區(qū)域1之外，例如，它 們意在接觸一個(gè)或多個(gè)分子器件(在圖中沒有示出)，根據(jù)相同的示意 圖，它們和分子器件一起定義了電路納米元件。
結(jié)構(gòu)2還可以包括絕緣隔離物8，例如C形氧化硅絕緣隔離物，在 導(dǎo)電隔離物3的背風(fēng)(lee)處實(shí)現(xiàn)，且被包括在其間，如圖1所示。
為了獲得結(jié)構(gòu)2，根據(jù)本發(fā)明的方法，首先在如圖la所示的襯底 A上提供預(yù)定的第一材料的種子層或膜4的實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地，通過氧化物層的受控生長(zhǎng)，優(yōu)選地從單晶硅襯底生長(zhǎng)的 氧化硅，在襯底A上實(shí)現(xiàn)種子層4。然而，根據(jù)原先的描述，可以通過 不同材料的受控沉積，例如，通過沉積氮化硅薄膜的薄層或沉積的氧
化硅或甚至通過沉積的多晶硅氧化獲得種子層4。
根據(jù)本發(fā)明，如圖2所示，由此提供在村底A上延伸到有源區(qū)域1 之外并經(jīng)過襯底A的被包括在有源區(qū)域1之間的所述區(qū)域A，上的掩模 隔離物5的實(shí)現(xiàn)。
在該圖的實(shí)例中，第二預(yù)定材料的掩模隔離物5在有源區(qū)域1的 矩陣布置的列的方向延伸，然而，它可以在有源區(qū)域1的矩陣結(jié)構(gòu)的 行的方向上、跨過襯底A的所述區(qū)域A，延伸。
本發(fā)明的范圍的一個(gè)重要方面是掩模隔離物5具有幾納米寬的尺 寸，優(yōu)選地，小于50 nm。
值得注意，根據(jù)本發(fā)明，掩模隔離物5具有延伸預(yù)定長(zhǎng)度部分的 端部5a，在襯底區(qū)域A，之上在所述矩陣布置的列的方向延伸。
類似地，如果掩模隔離物5沿著矩陣行(raw)方向?qū)崿F(xiàn)，端部5a 將越過(go over)襯底A的區(qū)域A，。
根據(jù)本發(fā)明，掩模隔離物5通過MSPT由絕緣材料制成，例如由氮 化硅制成。
具體而言，為實(shí)現(xiàn)掩模隔離物5，首先使用在襯底A的外圍部分上 沉積的且以100表示的種子塊，如圖lb(a)所示。
此后，沉積具有預(yù)定厚度x的至少一個(gè)層，根據(jù)被定義為犧牲層 (未示出)的常規(guī)材料的掩模隔離物5占據(jù)的位置，該厚度被調(diào)整(調(diào) 節(jié))，接著通過傳統(tǒng)的各向異性蝕刻限定犧牲隔離物101，其寬度對(duì)應(yīng) 于所述犧牲層的厚度x,如圖lb (b)所示。
該犧牲層的厚度x被選擇，從而實(shí)現(xiàn)犧牲隔離物101，它從種子塊 100延伸，部分地在其中間部分的背風(fēng)處上方覆蓋襯底A的區(qū)域A，。
此時(shí)，如圖lb(c)所示，通過MSPT,對(duì)應(yīng)于該中間部分實(shí)現(xiàn)具有 所需寬度A (優(yōu)選地，小于50 nm的寬度)的掩模隔離物5。
最后，種子塊100和犧牲隔離物101被選擇性地去除，如圖lb(d) 所示，在襯底A上只留下掩模隔離物5。
根據(jù)本發(fā)明的另 一特征，至少另 一個(gè)掩模6由此提供在氧化物層4 上，沿著基本垂直于掩模隔離物5的方向延伸。
在該圖的實(shí)例中，掩模6是兩個(gè)且它們通過傳統(tǒng)的光刻限定抗蝕 劑層獲得。
優(yōu)選地，限定抗蝕劑層以實(shí)現(xiàn)這些掩模6，如圖3所示，每個(gè)掩模
與掩模隔離物5的相應(yīng)的端部5a交疊。
此時(shí)提供種子層4的選擇性去除。例如，通過化學(xué)蝕刻、 一般地 等離子蝕刻，獲得所述選擇性去除，如圖4所示，通過該步驟，仍然 暴露的氧化物層的部分，即，不被隔離掩模5和抗蝕劑掩模6保護(hù)的 部分，；故去除。
掩模隔離物5和掩模6的進(jìn)一步常規(guī)選擇性去除，暴露了種子層4 的剩余部分，這里定義為種子隔離物且以7表示，如在圖5中強(qiáng)調(diào)的。
實(shí)踐中，首先通過掩模隔離物5和掩模6實(shí)現(xiàn)預(yù)定的結(jié)構(gòu)，然后 該結(jié)構(gòu)通過掩模操作，轉(zhuǎn)移到實(shí)現(xiàn)所述種子隔離物7 (優(yōu)選地I形)的 種子層4。
具體地，種子隔離物7包括通過在襯底A上生長(zhǎng)氧化物層4獲得 的線性部分7a，其具有對(duì)應(yīng)于掩模隔離物5的寬度A的寬度以及幾納 米的高度，在2 50mn的范圍內(nèi)可調(diào)整(調(diào)節(jié))。該線性部分7a在村 底A的被包括在有源區(qū)域1之間的區(qū)域A，中延伸，且它依次連接到與 之垂直的兩個(gè)相對(duì)部分7b，每個(gè)部分7b都在相應(yīng)有源區(qū)域l (在本實(shí) 例，沿著行方向的兩個(gè)連續(xù)的有源區(qū)域1 )的背風(fēng)處延伸出襯底A的區(qū) 域A，。
根據(jù)本發(fā)明，多晶硅層的受控沉積，接著是沉積層的各向異性蝕 刻，實(shí)現(xiàn)了所述的納米電路結(jié)構(gòu)2，如圖1所示，所述結(jié)構(gòu)2包括一對(duì) 鏡像相同且基本C形的導(dǎo)電隔離物或納米線3。
具體而言，電路結(jié)構(gòu)2包括兩個(gè)納米線3，每個(gè)納米線3都具有第 一部分3a，它們彼此平行，在有源區(qū)域1之外襯底A的區(qū)域A，中延伸， 這可以有利地形成用于電路集成的分子器件(在圖中未示出)的導(dǎo)電 和控制端子。
而且，每個(gè)納米線3包括兩個(gè)第二接觸部分3b，它們與相應(yīng)的第 一部分3a基本垂直，且每個(gè)向著一個(gè)相應(yīng)的有源區(qū)域l尋址，并向上 延伸以至少部分地跨過該一個(gè)相應(yīng)的有源區(qū)域1。
因此，通過所述第二接觸部分3b，電路結(jié)構(gòu)2被直接布置成通過 有源區(qū)域1被標(biāo)準(zhǔn)電子裝置尋址。
在本方法的優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明，在所述基本C形的納米 線3的實(shí)現(xiàn)之前，實(shí)現(xiàn)絕緣隔離物8，使得后者再現(xiàn)(reproduce)種 子隔離物7的至少一部分輪廓。具體而言，如圖6所示，還是通過MSPT
實(shí)現(xiàn)基本C形的絕緣隔離物8，優(yōu)選地，絕緣隔離物8由氧化硅制成。 這些絕緣隔離物8的作用是補(bǔ)償主要由光刻精度限制導(dǎo)致的有源
區(qū)域1和種子隔離物7的所述部分之間的過度的真空。
實(shí)際上，這些種子隔離物8用作"隔離物"或"墊片"，且它們?cè)?br> 許納米線3的第二接觸部分3b相對(duì)于有源區(qū)域1正確地定位。
現(xiàn)在，特別參考圖7的實(shí)例，它示出了通過根據(jù)本發(fā)明方法的備
選實(shí)施例獲得的納米電路結(jié)構(gòu)12。在該備選實(shí)施例中，與原先參考原
先的實(shí)施例描述的元件在結(jié)構(gòu)和功能上類似的元件將以相同的數(shù)字或
引用表示。
電路結(jié)構(gòu)12包括多個(gè)基本L形的導(dǎo)電隔離物或納米線13。在這種 情況下，每個(gè)納米線13包括在襯底A的被包括在有源區(qū)域1之間的區(qū) 域A，中延伸的第一部分13a，以及單個(gè)的第二接觸部分13b，該第二接 觸部分基本正交于第一部分13a，向著一個(gè)相應(yīng)的有源區(qū)域1被尋址， 并向上延伸以接觸、至少部分跨過該一個(gè)相應(yīng)的有源區(qū)域1。
為了獲得結(jié)構(gòu)12，首先實(shí)現(xiàn)如圖8所示的結(jié)構(gòu)2a。該結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于 原先參考圖1所示的結(jié)構(gòu)2，只是它不具有絕緣隔離物8。
因此，結(jié)構(gòu)2a由兩個(gè)鏡像相同的基本C形的納米線3組成。
然而，根據(jù)參考原先實(shí)施例示出的實(shí)例，可以提供絕緣隔離物8， 而不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖8所示，各個(gè)種子塊14然后沉積在種子隔離物7的相對(duì)部分 7b上。有利的是，相對(duì)并平行的這些種子塊14通過光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
此后，在被包括在兩個(gè)種子塊14之間的襯底區(qū)域中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)覆蓋 隔離物15以覆蓋結(jié)構(gòu)2a。
覆蓋隔離物15傳統(tǒng)地通過MSPT獲得，且如圖9所示，它們覆蓋 整個(gè)結(jié)構(gòu)2a，除了其減小的中央部分，該部分是到結(jié)構(gòu)2a的訪問窗口 16。
然后提供傳統(tǒng)的選擇性氧化步驟，通過該步驟，通過窗口 16暴露 的納米線3的部分被氧化。位于覆蓋隔離物15之下并通過其保護(hù)的納 米線3的剩余部分，在該選擇性氧化步驟中不被涉及。
對(duì)導(dǎo)電的多晶硅的損害，該選擇性氧化實(shí)現(xiàn)了絕緣的氧化物部 分，該部分與該對(duì)納米線3交叉地延伸。更具體而言，實(shí)現(xiàn)絕緣條16a， 從而獲得所述4個(gè)基本L形的納米線13，如圖7所示，其中示出了去
除了覆蓋隔離物15和種子塊14之后的結(jié)構(gòu)12。
必須提及，根據(jù)本發(fā)明，即使通過本發(fā)明的備選實(shí)施例，可以實(shí) 現(xiàn)包括基本L形納米線的圖7所示的類型的結(jié)構(gòu)。具體而言，參考原 先為獲得I形種子隔離物7描述的內(nèi)容，可以指出以下方面。
如果在種子層4上提供單個(gè)掩模6而不是如上面參考圖3所述的 兩個(gè)掩模6，在去除掩模隔離物5和抗蝕劑掩模6之后，如圖IO所示， 獲得基本T形的種子隔離物70。
實(shí)際上，基本T形的種子隔離物7對(duì)應(yīng)于基本I形的種子隔離物7 的一半。
根據(jù)本發(fā)明，在種子隔離物70上的多晶硅層的受控沉積，接著的 沉積層的各向異性蝕刻，允許獲得納米電路結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括成對(duì)的 鏡像相同的、基本成L形的納米線，如圖11所示的納米線23。
應(yīng)當(dāng)注意，納米線23包括相應(yīng)的第一部分23a和相應(yīng)的第二部分 23b，所述相應(yīng)的第一部分23a彼此平行并至少部分地在有源區(qū)域1之 外的村底A的區(qū)域A，中延伸，且相應(yīng)的第二部分23b基本垂直于第一 部分23a，接觸相應(yīng)的有源區(qū)域l，在圖中沒有強(qiáng)調(diào)這些有源區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，還可以獲得更加復(fù)雜的納米電路結(jié)構(gòu)，例如，圖12 所示的結(jié)構(gòu)。
該電路結(jié)構(gòu)包括基本L形的納米線33通過實(shí)現(xiàn)使用32整體標(biāo)識(shí) 的所謂的"閂"型結(jié)構(gòu)相交，如在圖12中的放大細(xì)節(jié)強(qiáng)調(diào)的。
具體而言，閂電路結(jié)構(gòu)32包括8個(gè)納米線33，它們成對(duì)地交疊， 確定4個(gè)交叉點(diǎn)34?？梢宰⒁忾V電路結(jié)構(gòu)32包括兩個(gè)如圖7所示的上 述類型結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)包括4個(gè)基本L形的納米線。
實(shí)際上，這些結(jié)構(gòu)，32a指示的下面的，32b指示的上面的，彼此 正交且它們?cè)诒舜似叫械膬蓚€(gè)不同的層上實(shí)現(xiàn)。
仍然要注意，對(duì)應(yīng)于交叉點(diǎn)34的兩個(gè)納米線33并不直接接觸而 是被分離層35隔開。
根據(jù)本發(fā)明，閂結(jié)構(gòu)還可以包括基本C形的納米線，如圖12o所 示，其中有源區(qū)域1之間的閂結(jié)構(gòu)由42表示，包括下部結(jié)構(gòu)52和上 部結(jié)構(gòu)52a,每個(gè)結(jié)構(gòu)包括一對(duì)基本C形的鏡像相同的納米線53，這
兩對(duì)基本彼此垂直定位。
現(xiàn)在參考包括基本C形的納米線的結(jié)構(gòu)描述閂結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，首先，通過上述方法步驟在單晶硅(monosilicon) 襯底A上實(shí)現(xiàn)完全類似于圖8的結(jié)構(gòu)2a的結(jié)構(gòu)52，以獲得閂結(jié)構(gòu)42。
如圖12a所示，結(jié)構(gòu)52包括第一對(duì)基本C形多晶硅納米線53。
在實(shí)現(xiàn)第一對(duì)納米線53之后，執(zhí)行第一氧化或光(light)氧化步 驟，實(shí)現(xiàn)某一納米厚(優(yōu)選地小于5納米厚)的第一氧化物保護(hù)層54， 所述厚度在分子器件尺寸上可調(diào)節(jié)，如圖12b所示。
然后，提供覆蓋步驟，如圖12c所示，通過該步驟，在氧化的結(jié) 構(gòu)上沉積覆蓋層55 (優(yōu)選地一百納米或更厚的多晶硅層)。優(yōu)選地，后 一步驟之后是水平化(leveling)或平坦化步驟，使該覆蓋層55達(dá)到 預(yù)定的恒定厚度。
此后，通過第二氧化步驟，執(zhí)行多晶硅覆蓋層55的熱氧化。如圖 12d所示，該第二氧化步驟實(shí)現(xiàn)了第二氧化物層56，該第二氧化物層 小于一百納米厚，優(yōu)選地，5~70納米厚。
此時(shí)，如圖12e所示，以與上面描述的完全相似的方法，通過MSPT 實(shí)現(xiàn)小于50納米寬的(有利的是氮化硅的)掩模隔離物6。掩模隔離 物60沿著與納米線53基本垂直的方向?qū)崿F(xiàn)，且它優(yōu)選地沿著其重心 線與這些納米線53交疊。
仍然以類似于原先描述的方法，在掩模隔離物60的各個(gè)相對(duì)的端 部提供兩個(gè)抗蝕劑掩模61的光刻實(shí)現(xiàn)，且以基本與其垂直的方式實(shí) 現(xiàn)，如圖12e所示。
然后，如圖12f所示，優(yōu)選地，通過化學(xué)蝕刻的選擇性去除步驟， 去除不被掩模隔離物60和掩模61保護(hù)的部分中的第二氧化物層56。
進(jìn)一步的選擇性蝕刻步驟，這一次面向抗蝕劑和氮化硅，去除了 掩模61和掩模隔離物60，如圖12g所示，獲得基本I形的氧化物種子 隔離物62。
根據(jù)本發(fā)明，該種子隔離物62然后用于通過MSPT實(shí)現(xiàn)一對(duì)基本C 形的覆蓋隔離物63 (優(yōu)選地，使用氮化硅獲得)，然后用作下面的多晶 硅的非光刻掩模，在下面的描述中這將更加得到體現(xiàn)。
然后，如圖12i所示，向著氧化物的進(jìn)一步選擇性去除步驟去除 了種子隔離物62。最后，如圖121所示，仍然通過選擇性去除步驟， 這一次向著覆蓋層55，除了不被覆蓋隔離物63掩蔽的部分，多晶硅層 被去除。
另 一針對(duì)氮化硅的選擇性去除步驟去除了覆蓋隔離物6 3且它允許 獲得上部結(jié)構(gòu)52a，該上部結(jié)構(gòu)52a包括第二對(duì)基本C形的多晶硅納米 線53,它們基本具有與該對(duì)覆蓋隔離物63相同的尺寸，如圖12m所示。
最后，針對(duì)第一氧化物保護(hù)層54的最后的選擇性去除，導(dǎo)致形成 了如圖12n所示的所述閂結(jié)構(gòu)42，包括下部結(jié)構(gòu)52和上部結(jié)構(gòu)52a， 每個(gè)包括一對(duì)基本C形的鏡像相同的納米線53，這些納米線交于4個(gè) 點(diǎn)。
如果用于接觸混合電子電路中的分子器件，上面考慮的類型的閂 電路結(jié)構(gòu)32、 42是尤其有利的。
實(shí)際上，納米線特殊交叉結(jié)構(gòu)不僅允許分子器件在多個(gè)點(diǎn)接觸(例 如，甚至具有不同的功能的多個(gè)分子端)，而且實(shí)現(xiàn)了所述分子器件的 外殼，有利于其在混合電子裝置中的插入和保持。
值得注意，上述方法還允許獲得參考圖12所述的包括基本L形納 米線的所述閂結(jié)構(gòu)32。在這種情況下，可以有利地從圖7的結(jié)構(gòu)12 開始，其中在基本L形的納米線之間提供電分離(絕緣條)。然后在最 初在下部結(jié)構(gòu)32a上生長(zhǎng)的氧化物第一保護(hù)層54的選擇性去除步驟之 前，重復(fù)剛才描述的實(shí)現(xiàn)對(duì)上部結(jié)構(gòu)32b納米線的導(dǎo)電的多晶硅損壞 的絕緣條的方法步驟，就足夠了。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供更為復(fù)雜的閂結(jié)構(gòu)，例如，在圖12p、 12q 和12r以舉例的方式示出且以70、 71和72表示的結(jié)構(gòu)。
具體而言，閂結(jié)構(gòu)70和71每一個(gè)包4舌上部結(jié)構(gòu)70a和71a，該 上部結(jié)構(gòu)70a和71a包括一對(duì)分別基本為C和L形的鏡像相同的納米 線，與彼此平行布置形成相應(yīng)的下部結(jié)構(gòu)70b和71b的多對(duì)納米線相 交。
在所述圖的實(shí)例中，每對(duì)納米線是鏡像相同的且分別是基本C和L 形的。
結(jié)構(gòu)72包括第一上部結(jié)構(gòu)72a，該笫一上部結(jié)構(gòu)包括多對(duì)鏡像相 同的納米線，與下部結(jié)構(gòu)72b的第二多對(duì)鏡像相同的納米線相交。具 體而言，在該圖的實(shí)例中，下或上部結(jié)構(gòu)72a、 72b的三對(duì)納米線中每 一對(duì)與下或上部結(jié)構(gòu)72a、 72b另一個(gè)的三對(duì)納米線相交。
根據(jù)本發(fā)明，通過原先參考圖12和12o的閂結(jié)構(gòu)32和42描述的 方法步驟，獲得所述閂結(jié)構(gòu)70、 71和72的實(shí)現(xiàn)。還必須注意，根據(jù)
本發(fā)明的另一方面，通過本發(fā)明的備選實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)像上述結(jié)構(gòu) 一樣的閂電路結(jié)構(gòu)。
實(shí)際上，可以獲得相同類型的更多結(jié)構(gòu)，而不需要重復(fù)上述方法 的每個(gè)單個(gè)步驟。通過使用模具可以允許這樣做，所述模具通過根據(jù)
本發(fā)明的方法獲得，并在已知的壓印光刻工藝(imprint lithography)中使用，它們將在下面的描述中更加得到體現(xiàn)。
為達(dá)此目的，分別返回到I和T形種子隔離物7和70的步驟是有 用的。下面的描述對(duì)這些種子隔離物都成立，因此為了描述的簡(jiǎn)單， 將僅考慮如圖10中使用70表示的T形種子隔離物。
現(xiàn)在參考圖13a~13c示出這種子基本T形的種子隔離物的實(shí)現(xiàn)， 圖13a ~ 13c中，例如，在硅襯底B上獲得使用17表示的種子隔離物。
如圖13a所示，首先在襯底B上實(shí)現(xiàn)具有預(yù)定納米高度h(優(yōu)選地 包括在1 nm~ 100 nm之間的高度)的種子層4a，以獲得種子隔離物 17。
使用第一預(yù)定材料，例如，通過在硅襯底B上熱生長(zhǎng)氧化硅層實(shí) 現(xiàn)種子層4a。
此后，參考圖13a所示，通過MSPT，與原先描述的類似，在該種 子層4a上實(shí)現(xiàn)掩模隔離物5a。該掩模隔離物5a使用第二預(yù)定材料形 成，優(yōu)選地，使用氮化硅形成，且它在種子層4a上沿著預(yù)定方向延伸。
然后，如圖13b所示，實(shí)現(xiàn)掩模6a，與掩模隔離物5a交疊，并在 與之基本垂直的方向上延伸。
有利的是，掩模6a通過標(biāo)準(zhǔn)光刻實(shí)現(xiàn)，然而，根據(jù)本發(fā)明，它也 可以通過MSPT獲得。
此時(shí)，如圖13c所示，襯底B上的暴露的種子層4a的選擇性去除， 即，不被掩模隔離物5a和掩模6a保護(hù)的種子層4a部分的去除，實(shí)現(xiàn) 了基本T形的種子隔離物17。
具體而言，種子隔離物17包括線性部分17a，它和與之基本正交 的部分17b相連。
掩模6a和掩模隔離物5a的選擇性去除在襯底B上僅留下了種子 隔離物17,根據(jù)本發(fā)明，該種子隔離物可用于實(shí)現(xiàn)基本L形的隔離物 43，例如如圖13所示的且在選擇性去除種子隔離物17之后示出的。
通過MSPT使用第三預(yù)定材料(優(yōu)選地仍然是氮化硅)形成基本L
形的隔離物43。必須注意這些隔離物43的高度至少等于種子層4a的 高度h。
在所述種子層17的選擇性去除之后，如圖14所示，在襯底B上 實(shí)現(xiàn)第四材料的層44，例如絕緣層。根據(jù)本發(fā)明并以非限制性的方式， 例如，通過從硅村底B生長(zhǎng)氧化物層獲得該層44,以達(dá)到最好地對(duì)應(yīng) 于隔離物43的高度h的合適高度。
最后，隔離物43的選擇性去除實(shí)現(xiàn)了所述模具45，根據(jù)本發(fā)明， 該模具包括基本L形的凹槽45a，該凹槽具有與隔離物43基本相同的 納米尺寸，如圖15所示。
后面將更好地示出，通過納米壓印光刻工藝(納米壓印光刻-NIL )， 模具45可以有利地用作在半導(dǎo)體器件襯底上直接實(shí)現(xiàn)基本L形的納米 隔離物的圖形。
簡(jiǎn)而言之，NIL是一種光刻工藝，通過它，通過在襯底上壓印形貌 或圖形定義圖形或模具的預(yù)定形貌。通過對(duì)在襯底上用作掩模的合適 的樹脂進(jìn)行機(jī)械變形獲得所述壓印圖案(imprint )。
這樣可以使用模具45來直接獲得基本L形納米線(或當(dāng)通過使用 基本I形種子隔離物實(shí)現(xiàn)模具時(shí)獲得基本C形的納米線)，而不必重復(fù) 上述一系列步驟。
為達(dá)此目的，可以指出下面的內(nèi)容。
首先，例如使用多晶硅實(shí)現(xiàn)上述類型的模具45，即，實(shí)現(xiàn)包括L 形(或C形)壓印圖案的模具。
此后，模具被壓印在原先在襯底47 (例如多晶硅層)上沉積的抗 蝕劑層46上，如圖16所示。通過溫度和/或壓力和/或照射，壓印圖 案被傳統(tǒng)地從模具轉(zhuǎn)移到抗蝕劑。
接下來通過各向異性蝕刻的選擇性去除步驟，去除了 "壓印的" 抗蝕劑部分，在多晶硅襯底47上留下一對(duì)抗蝕劑隔離物48,其具有與 模具45的凹槽45a相同的形狀，即，基本L形的形狀，如圖17所示。
抗蝕劑層46可以使用適于用在壓印光刻工藝中的任何已知樹脂實(shí)現(xiàn)。
抗蝕劑隔離物48用作針對(duì)下面的多晶硅襯底47的掩模；然后， 在針對(duì)多晶硅的選擇性蝕刻之后，除了被抗蝕劑隔離物48掩蔽的受保 護(hù)部分之外，多晶硅被去除，如圖18所示。在考慮一對(duì)基本L形的鏡
像相同的納米線(優(yōu)選地由多晶硅制成)49的情況下，接下來的抗蝕 劑隔離物48的去除實(shí)現(xiàn)了所需的結(jié)構(gòu)。
適當(dāng)?shù)?，如上所述的閂結(jié)構(gòu)可以通過使用上面考慮的類型的模具 實(shí)現(xiàn)。
有利的是，模具45可用于在第一平面上實(shí)現(xiàn)成對(duì)的基本L形(或 C形)多晶硅納米線，以獲得一個(gè)或多個(gè)下部結(jié)構(gòu)，在圖20中示出的 納米線限于在襯底B上實(shí)現(xiàn)并以80表示的一對(duì)基本L形的納米線。
然后，多晶硅熱氧化步驟導(dǎo)致形成氧化物層，獲得如圖21所示的 氧化的納米線81。有利的是，該氧化物層可以具有在分子器件的尺度 上調(diào)節(jié)的尺寸。
在圖22中示出了接下來在下部結(jié)構(gòu)的氧化的納米線"上沉積多 晶硅層82的步驟。該沉積步驟之后可以是沉積的多晶硅層82的平坦 化步驟以及又一次氧化步驟，以獲得預(yù)定恒定高度的多晶硅層8乙
然后，通過NIL和相同模具45的使用，在多晶硅層82上實(shí)現(xiàn)成 對(duì)的基本L形的抗蝕劑納米線83，如圖23所示，它們沿著與下部結(jié)構(gòu) 的氧化的納米線81基本垂直的方向布置。
此時(shí)，如圖24所示，通過多晶硅的選擇性蝕刻執(zhí)行的去除步驟， 進(jìn)一步轉(zhuǎn)移了模具(即基本L形的納米線的模板)到下面的多晶硅層 82上。
因此，在第二平面上獲得了上部結(jié)構(gòu)84，其包括多對(duì)基本L形的 鏡像相同的多晶硅納米線85，與下部結(jié)構(gòu)的成對(duì)的納米線相交。
最后，在去除抗蝕劑83之后且在選擇性蝕刻先前多晶硅納米線80 上生長(zhǎng)的熱氧化物層的步驟之后，獲得如圖25所示的用86表示的閂 結(jié)構(gòu)。
具體而言，閂結(jié)構(gòu)86包括下部結(jié)構(gòu)86a,該下部結(jié)構(gòu)包括一對(duì)的 基本L形的鏡像相同的導(dǎo)電的納米線80，該納米線與上部結(jié)構(gòu)84的兩 對(duì)基本L形的鏡像相同的納米線85相交。
根據(jù)本發(fā)明的方法的主要優(yōu)點(diǎn)以這樣的事實(shí)為代表獲得直接適 于通過標(biāo)準(zhǔn)電子器件尋址的納米電子結(jié)構(gòu)。
具體而言，根據(jù)本發(fā)明的方法允許實(shí)現(xiàn)所述類型的結(jié)構(gòu)，它具有 極其高的精確度以及結(jié)構(gòu)尺寸的控制。
還有利的是，除了快速執(zhí)行之外，根據(jù)本發(fā)明的方法是尤其經(jīng)濟(jì)
和易于實(shí)現(xiàn)的，提供了易于與當(dāng)前用于實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體電子裝置的生產(chǎn)工 藝集成的步驟。
而且，如果電路結(jié)構(gòu)完全通過MSPT實(shí)現(xiàn)且如果其本身或一部分通 過使用NIL實(shí)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的方法尤其專用于包括這種結(jié)構(gòu)的集成 電路的大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)應(yīng)用。
基本上，通過本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)納米電路結(jié)構(gòu)，或在用納米表示的 集成電路區(qū)域中聚集更多的納米結(jié)構(gòu)，其可以直接由標(biāo)準(zhǔn)電子器件尋 址，即，由通常定義為微米區(qū)域的直接可存取電路部分尋址。
很明顯，為了滿足偶然性和特別的需求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以給 上述本發(fā)明帶來很多變化，然而，它們都被包括在下面的權(quán)利要求定 義的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在半導(dǎo)體器件中實(shí)現(xiàn)納米電路結(jié)構(gòu)(2)的方法，其特征在于包括以下步驟a)在所述半導(dǎo)體器件的襯底(A)上實(shí)現(xiàn)多個(gè)有源區(qū)域(1)；b)在所述襯底(A)上實(shí)現(xiàn)第一材料的種子層(4)；c)在襯底(A)的包括在所述有源區(qū)域(1)之間的區(qū)域(A’)中在所述種子層(4)上實(shí)現(xiàn)第二材料的掩模隔離物(5)，所述掩模隔離物(5)通過MSPT實(shí)現(xiàn)且具有至少一個(gè)在所述區(qū)域(A’)上延伸的端部(5a)；d)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)掩模(6)，其與所述掩模隔離物(5)交疊并在與所述掩模隔離物(5)基本垂直的方向上延伸；e)選擇性地去除在所述襯底(A)上暴露的種子層(4)；f)選擇性地去除所述至少一個(gè)掩模(6)和所述掩模隔離物(5)，獲得種子隔離物(7；70)，它包括線性部分(7a)，該線性部分在所述區(qū)域(A，)中延伸并連接到與之基本正交的至少一個(gè)部分(7b)；g)最終通過MSPT從所述種子隔離物(7；70)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)絕緣隔離物(8)，所述至少一個(gè)絕緣隔離(8)再現(xiàn)所述種子隔離物(7；70)的至少一部分輪廓；h)通過MSPT從所述種子隔離物(7；70)或從所述至少一個(gè)絕緣隔離物(8)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)導(dǎo)電材料的納米線(3；13；23)，所述至少一個(gè)納米線(3；13；23；33)包括至少部分地在所述區(qū)域(A’)中延伸的第一部分(3a；13a)以及與相應(yīng)有源區(qū)域(1)接觸的至少一個(gè)第二部分(3b；13b)，所述第二部分(3b；13b)基本正交于所述第一部分(3a；13a)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述有源區(qū)域(1)是摻 雜的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于通過標(biāo)準(zhǔn)光刻在所述 襯底(A)上打開相應(yīng)窗口來實(shí)現(xiàn)所述有源區(qū)域(1)。
4. 根據(jù)前面權(quán)利要求其中任意一個(gè)的方法，其特征在于種子層 (4)的所述第一材料是氧化物，優(yōu)選地，是生長(zhǎng)在襯底(A)上或沉積在其上的氧化硅。
5. 根據(jù)前面權(quán)利要求其中任意一個(gè)的方法，其特征在于在所述種 子層(4)上實(shí)現(xiàn)所述掩模隔離物(5)包括以下步驟 -在襯底A的外圍部分上沉積種子塊(100);-通過沉積犧牲層和接下來的所述犧牲層的各向異性蝕刻，從所述 種子塊100定義至少一個(gè)犧牲隔離物101,所述犧牲隔離物101延伸， 以部分地覆蓋襯底A的所述區(qū)域A，；-通過沉積具有預(yù)定厚度A的層和接下來的所述沉積層的各向異性 蝕刻，從所述犧牲隔離物(101)定義掩模隔離物(5);-選擇性地去除所述種子塊(100)和所述犧牲隔離物(101)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于所述掩模隔離物使用氮化 硅實(shí)現(xiàn)。
7. 根據(jù)前面權(quán)利要求其中任意一個(gè)的方法，其特征在于通過標(biāo)準(zhǔn) 光刻實(shí)現(xiàn)定義抗蝕劑層的所述至少一個(gè)掩模(6)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述至少一個(gè)抗蝕劑掩模 (6)與所述掩模隔離物(5)的所述至少一個(gè)端部(5a)交疊。
9. 根據(jù)前面權(quán)利要求其中任意一個(gè)的方法，其特征在于通過沉積 具有預(yù)定納米厚度的絕緣材料層接著進(jìn)行所述絕緣材料層的各向異性蝕 刻，從所述種子隔離物(7; 70)獲得所述至少一個(gè)絕緣隔離物(8)。
10. 根據(jù)前面權(quán)利要求其中任意一個(gè)的方法，其特征在于通過沉積 具有預(yù)定納米厚度的導(dǎo)電材料層接著進(jìn)行所述導(dǎo)電材料層的各向異性蝕 刻，從所述種子隔離物(7; 70)或從所述至少一個(gè)絕緣隔離物(8)獲 得所述至少一個(gè)納米線(3; 13; 23; 33)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述種子隔離物(70) 包括基本定義了 T的所述線性部分(7a)和與之基本正交的部分(7b)， 且其特征在于所述至少一個(gè)納米線(3; 13; 23; 33)由兩個(gè)鏡像相同且 具有基本L形輪廓的納米線(23)組成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于所述兩個(gè)鏡像相同的納 米線(23)包括相應(yīng)的第一部分(23a)和相應(yīng)的第二部分，所述第一部 分是L形的，它們彼此平行并至少部分地在襯底(A)的包括在有源區(qū)域(1)之間的區(qū)域(A，)中延伸，所述第二部分(Ub)與所述第一部分 基本正交且與相應(yīng)的有源區(qū)域(1)接觸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1~10其中任意一個(gè)的方法，其特征在于所述種 子隔離物(7)包括所述線性部分(7a)，該線性部分(7a)連接到基本 與之正交的兩個(gè)相對(duì)的部分(7b)，基本定義了 I，且其特征在于所述至 少一個(gè)納米線(3; 13; 23; 33)由兩個(gè)鏡像相同且具有基本C形輪廓 的納米線(3)組成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于所述兩個(gè)鏡像相同的納 米線(3 )包括相應(yīng)的第一部分(3a )和相應(yīng)的兩個(gè)相對(duì)的第二部分(3b), 所述第一部分是C形的，它們彼此平行并至少部分地在包括在有源區(qū)域(1)之間的襯底(A)的區(qū)域(A，)中延伸，所述第二部分(3b)基本 正交于所述第一部分(3a)，每一個(gè)與相應(yīng)的有源區(qū)(l)接觸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，其特征在于它進(jìn)一步包括以下 步驟i) 在種子隔離物(7)的所述兩個(gè)相對(duì)的部分(7b)上分別沉積 的種子塊(14);1)通過MSPT定義兩個(gè)覆蓋隔離物(15)，它們每個(gè)從種子隔離物 (14)延伸，以部分地覆蓋襯底A的包括在有源區(qū)域(1)之間的所述區(qū) 域(A，)，形成所述覆蓋隔離物(15)之間的窗口 (16);m) 對(duì)應(yīng)于在所述窗口 (16)中暴露的所述兩個(gè)納米線(3)的部 分，氧化所述兩個(gè)納米線(3)，形成與所述兩個(gè)納米線(3)交叉延伸的 絕緣條(16a);n)選擇性地去除所述兩個(gè)覆蓋隔離物(15)和所述兩個(gè)種子塊 (14 ),獲得納米電路結(jié)構(gòu)12，該結(jié)構(gòu)包括鏡像相同成對(duì)形成的4個(gè)基本 L形的納米線(13)，所述成對(duì)的納米線(13)與所述絕緣條(16a)分 離。
16. —種用于在半導(dǎo)體器件中實(shí)現(xiàn)納米閂電路結(jié)構(gòu)(32、 42、 70、 71、 72)的方法，其特征在于它包括以下步驟-根據(jù)前面權(quán)利要求其中任意一種的方法，在襯底(A)上在有源 區(qū)域(1)之間實(shí)現(xiàn)下部結(jié)構(gòu)(32a、 52、 70b、 71b、 72b)，該下部結(jié)構(gòu) 包括至少 一對(duì)鏡像相同的納米線；-在所述下部結(jié)構(gòu)(32a、 52、 70b、 71b、 72b)上實(shí)現(xiàn)第一保護(hù) 層(54),其優(yōu)選地由氧化硅形成，具有優(yōu)選地小于5納米的納米厚度；-在所述第一保護(hù)層(54)上實(shí)現(xiàn)覆蓋層(55)，其優(yōu)選地由多晶硅 形成，且最終平坦化所述覆蓋層(5)于預(yù)定恒定高度；-實(shí)現(xiàn)優(yōu)選為氧化硅的第二層(56 )，該層所具有的納米厚度優(yōu)選地 小于一百納米，更優(yōu)選地包括在5~70納米之間。 -通過MSPT在所述第二層(56)上實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)掩模隔離物(60)， 其與所述下部結(jié)構(gòu)(32a、 52、 70b、 71b、 72b)的所述至少一對(duì)納米線 (53)相交；-實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)掩模(61)，其與所述至少一個(gè)掩模隔離物(60)的 端部交疊，并在與之基本垂直的方向上延伸；-選擇性地去除不被所述至少一個(gè)掩模隔離物(60)和所述至少一 個(gè)掩模(61)保護(hù)的部分中的所述第二層(56);-選擇性地去除所述至少一個(gè)掩模(61)和所述至少一個(gè)掩模隔離 物(60)，獲得至少一個(gè)種子隔離物(62);-通過MSPT從所述至少一個(gè)種子隔離物(62)實(shí)現(xiàn)至少一對(duì)鏡像相 同的覆蓋隔離物(63)，其與所述下部結(jié)構(gòu)的所述至少一對(duì)納米線交叉布 置；-選擇性地去除所述至少一個(gè)種子隔離物(62);-選擇性地去除不被覆蓋隔離物(63)掩蔽的部分中的所述覆蓋層 (55)，獲得至少一對(duì)納米線，該對(duì)納米線基本具有與所述至少一對(duì)覆蓋 隔離物(63)相同的尺寸；-選擇性地去除所述至少一對(duì)覆蓋隔離物(63 )，獲得上部結(jié)構(gòu)(32; 52a; 70a; 71a; 72a )，所述上部結(jié)構(gòu)包括所述至少一對(duì)納米線，所述至 少一對(duì)納米線基本具有與所述至少一對(duì)覆蓋隔離物(63)相同的尺寸， 且與所述下部結(jié)構(gòu)的所述至少一對(duì)納米線交叉布置；-選擇性地去除所述第一保護(hù)層(54)，獲得所述閂電路結(jié)構(gòu)；
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其特征在于所述下部結(jié)構(gòu)或所述上 部結(jié)構(gòu)的所述至少一對(duì)鏡像相同的納米線的納米線基本是L或C形的。
18. —種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括襯底(A)，在該襯底上實(shí)現(xiàn)多個(gè)有源區(qū)域(1)和一種電路結(jié)構(gòu)，所述電路結(jié)構(gòu)定義在襯底(A) 的包括在所述有源區(qū)域(1)之間的區(qū)域(A，)中，其特征在于所述電路 結(jié)構(gòu)包括多個(gè)納米線(3; 13; 23; 33),所述納米線每一個(gè)包括至少部 分地在襯底(A)的所述區(qū)域(A，)中延伸的笫一部分(3a; lh; 2h) 以及至少一個(gè)與之基本正交且與相應(yīng)的有源區(qū)域(1)接觸的第二部分 (3b; 13b; 23b )。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述多個(gè)納米線 由兩個(gè)具有基本L形輪廓的鏡像相同的納米線(23)組成。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述兩個(gè)鏡像相 同的納米線(23 )包括相應(yīng)的第一部分(23a )和相應(yīng)的第二部分(23b )， 所述第一部分(23a)是L形的，它們彼此平行并至少部分地在包括在有 源區(qū)域(1 )之間的襯底(A)的區(qū)域(A，)中延伸，所述第二部分U3b) 與所述第一部分(23a)基本正交且與相應(yīng)的有源區(qū)域(1)接觸。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述多個(gè)納米線 由兩個(gè)具有基本C形輪廓的鏡像相同的納米線(3)組成。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述兩個(gè)鏡像相 同的納米線(3)包括相應(yīng)的第一部分(3a)和兩個(gè)相應(yīng)的相對(duì)的第二部 分(3b)，所述第一部分(3a)是C形的，彼此平行并至少部分地在包括 在有源區(qū)域(1)之間的襯底(A)的區(qū)域(A，)中延伸，所述第二部分(3b)與所述第一部分(3a)基本正交，并且每一個(gè)與相應(yīng)的有源區(qū)域 (1)接觸。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述多個(gè)納米線 由成對(duì)的四個(gè)鏡像相同的納米線(13)組成，所述成對(duì)的納米線(13) 通過絕緣條(16a)分離。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述成對(duì)的四個(gè) 鏡像相同的納米線(13 )每一個(gè)包括第一部分(13a )和第二部分(13b )， 所述第一部分(13a)是L形的并至少部分地在包括在有源區(qū)域(1)之 間的襯底(A)的區(qū)域(A，)中延伸，所述第二部分(13b)基本與所述 第一部分(13a)正交且與相應(yīng)的有源區(qū)域(1)接觸。
25. —種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括其上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)有源區(qū)域 (l)的襯底(A)，其特征在于它包括閂電路結(jié)構(gòu)，所述閂電路結(jié)構(gòu)包括彼此交叉實(shí)現(xiàn)的下部結(jié)構(gòu)(32a )和上部結(jié)構(gòu)(32b )，上和下部結(jié)構(gòu)(32a, 32b)每個(gè)都包括至少一對(duì)鏡像相同的納米線(33)，每個(gè)納米線(33) 與有源區(qū)域(l)接觸，所述下和上部結(jié)構(gòu)(32a， 32b)之一的每對(duì)納米 線與所述下和上部結(jié)構(gòu)(32a， 32b)的另一個(gè)的至少一對(duì)納米線相交。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述下部結(jié)構(gòu)或 所述上部結(jié)構(gòu)的所述至少一對(duì)鏡像相同的納米線的納米線基本是L或C 形的。
27. —種用于在襯底(B)上實(shí)現(xiàn)包括至少一個(gè)納米凹槽(45a)的 模具(45)的方法，其特征在于它包括以下步驟o)在該村底(B)上實(shí)現(xiàn)第一材料的預(yù)定納米高度(h)的種子層 (4a);p) 通過MSPT在所述種子層(4a )上實(shí)現(xiàn)沿著預(yù)定方向延伸的第 二材料的掩模隔離物(5a);q) 實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)掩模(6a)，它與所述掩模隔離物(5a)交疊，在與之基本垂直的方向上延伸；r)選擇性地去除所述村底(B )上暴露的所述種子層(")；s) 選擇性地去除所述至少一個(gè)掩模(6a)和所述掩模隔離物 (5a)，獲得種子隔離物(17)，該種子隔離物(17)包括線性部分(17a)， 該線性部分(17a)連接到與之基本正交的至少一個(gè)部分(17b);t) 通過MSPT從所述種子隔離物(17 )實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)隔離物(43 )， 所述至少一個(gè)隔離物(43)使用第三材料實(shí)現(xiàn)，并具有對(duì)應(yīng)于所述種子 層的高度(h)的高度和納米厚度；u)選擇性地去除所述種子隔離物(17 );v) 實(shí)現(xiàn)由第四材料制成的層(44)，優(yōu)選地所述第四材料的層從 所述襯底(B)生長(zhǎng)，達(dá)到所述至少一個(gè)隔離物(43)的所述高度(h);z) 選擇性地去除所述至少一個(gè)隔離物(43)，獲得所述模具(45)， 其中所述至少一個(gè)凹槽(45a)具有與所述至少一個(gè)隔離物(43)基本相 同的納米尺寸，由此代表了其壓印圖案。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的用于實(shí)現(xiàn)模具(45)的方法，其特征在于 所述種子隔離物(17)包括基本定義了 T的所迷線性部分(17a)和與之 基本正交的部分(17b)，且其特征在于所述至少一個(gè)隔離物由兩個(gè)具有 基本L形輪廓的鏡像相同的隔離物組成。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的用于實(shí)現(xiàn)模具(45)的方法，其特征在于 所述種子隔離物(17)包括基本定義了 I的所述線性部分(17a)和與之 基本正交的兩個(gè)相對(duì)的部分(17b)，且其特征在于所述至少一個(gè)隔離物 由兩個(gè)具有基本C形輪廓的鏡像相同的隔離物組成。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27~29其中任意一個(gè)的用于實(shí)現(xiàn)模具(45)的 方法，其特征在于所述第一材料和所述第四材料相同，優(yōu)選地，是氧化 硅。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27 ~ 30其中任意一個(gè)的用于實(shí)現(xiàn)模具(45 )的 方法，其特征在于所述第二材料和所述第三材料相同，優(yōu)選地，是氮化硅。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27 ~ 31其中任意一個(gè)的用于實(shí)現(xiàn)模具(45 )的 方法，其特征在于所述至少一個(gè)掩模(6a)通過標(biāo)準(zhǔn)光刻定義抗蝕劑層 實(shí)現(xiàn)。
33. —種模具(45)，在壓印光刻工藝中用作用于實(shí)現(xiàn)納米隔離物 的圖形，該模具包括襯底(B)和與所述襯底(B)交疊的預(yù)定材料的層(44)，其特征在于它包括在所述層(44)中獲得的至少一個(gè)所述納米尺 寸的凹槽(45a)，與優(yōu)選正交角部分交疊。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33的模具(45 )，其特征在于所述至少一個(gè)凹槽 由兩個(gè)鏡像相同并具有基本L形輪廓的凹槽(45a)組成。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33的模具(45 )，其特征在于所述至少一個(gè)凹槽 由兩個(gè)具有基本C形輪廓的鏡像相同的凹槽組成。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33 - 35的模具(45)的用途，用于實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體 器件襯底上的納米電路結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在半導(dǎo)體器件中實(shí)現(xiàn)納米電路結(jié)構(gòu)(2)的方法，包括以下步驟a)在半導(dǎo)體器件的襯底(A)上實(shí)現(xiàn)多個(gè)有源區(qū)域(1)；b)在所述襯底(A)上實(shí)現(xiàn)第一材料的種子層(4)；c)在襯底(A)的包括在所述有源區(qū)域(1)之間的區(qū)域(A’)中的種子層(4)上實(shí)現(xiàn)第二材料的掩模隔離物(5)，所述掩模隔離物(5)通過MSPT實(shí)現(xiàn)且具有至少一個(gè)在所述區(qū)域(A’)上延伸的端部(5a)；d)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)掩模(6)，與所述掩模隔離物(5)交疊并在與其基本垂直的方向上延伸；e)選擇性地去除在所述襯底(A)上暴露的種子層(4)；f)選擇性地去除所述至少一個(gè)掩模(6)和所述掩模隔離物(5)，獲得種子隔離物(7；70)，它包括線性部分(7a)，該線性部分在所述區(qū)域(A’)中延伸，并連接到與之基本正交的至少一部分(7b)；g)最終通過MSPT從所述種子隔離物(7；70)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)絕緣隔離物(8)，所述至少一個(gè)絕緣隔離(8)再現(xiàn)了所述種子隔離物(7；70)的圖形的至少一部分；h)通過MSPT從所述種子隔離物(7；70)或從所述至少一個(gè)絕緣隔離物(8)實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)導(dǎo)電材料的納米線(3；13；23)，該至少一個(gè)納米線(3；13；23；33)包括至少部分地在所述區(qū)域(A’)中延伸的第一部分(3a；13a)以及與相應(yīng)有源區(qū)域(1)接觸的至少一個(gè)第二部分(3b；13b)，所述第二部分(3b；13b)基本正交于所述第一部分(3a；13a)。
文檔編號(hào)H01L21/768GK101167176SQ200580049636
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者D·馬斯科洛, G·塞羅福利尼 申請(qǐng)人:意法半導(dǎo)體股份有限公司