【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种纳米线阵列器件及其制备方法。
技术介绍
1、纳米线阵列器件是20世纪80年代中期发展起来的一种具有全新结构，由于其独特的结构特性，使其在光学、电学、磁学、催化以及传感器等方面具有广阔的应用前景。
2、目前，在制备纳米线阵列器件的过程中通常会采用侧墙工艺。侧墙决定了后续刻蚀步骤的边界，也决定了纳米线阵列器件的最终尺寸和形状。而现有技术中，侧墙薄膜的顶部拐角处在刻蚀过程中容易受到过度刻蚀的影响，导致顶部拐角处倾斜，无法满足连续侧墙工艺对侧壁陡直性的高要求。进而需要通过多次刻蚀转移等工艺才能形成所需的纳米线阵列器件，导致生产效率极低。此外，这种倾斜的拐角不仅影响纳米线阵列器件的精度，还可能对器件的性能和可靠性产生负面影响。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是如何提高纳米线阵列器件的生产效率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种纳米线阵列器件，包括：衬底；纳米线阵列，包括沿第一方向间隔排布的多根纳米线，所述纳米线是以第一侧墙为掩膜刻蚀得到的，相邻所述第一侧墙之间填充有可去除的第二侧墙，所述第二侧墙和相邻的所述第一侧墙之间设置有阻挡结构，其中，所述第一方向平行于所述第一侧墙和所述第二侧墙中在先形成的侧墙指向在后形成的侧墙的方向。
3、可选的，所述纳米线阵列器件通过单次侧墙转移工序制备得到。
4、可选的，所述阻挡结构包括：第一阻挡结构，位于所述第一侧墙朝向所述第一方向的面；第二阻挡结构，位
5、可选的，沿所述第一方向，所述第一阻挡结构的厚度和所述第二阻挡结构的厚度相同。
6、可选的，所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构由同种材料制成。
7、可选的，沿所述第一方向，所述阻挡结构的厚度和所述第一侧墙的厚度相差至少一个数量级。
8、可选的，所述第一侧墙的厚度的取值范围为[7，100]纳米。
9、可选的，所述第二侧墙的厚度的取值范围为[7，100]纳米。
10、可选的，所述第一侧墙的厚度和所述第二侧墙的厚度相同。
11、可选的，所述第二侧墙和所述阻挡结构的去除顺序可调。
12、可选的，所述阻挡结构的材料选自：氮化钛、氮化钽以及氧化铝。
13、可选的，所述第一侧墙和所述第二侧墙的材料不同。
14、可选的，所述第一侧墙的材料选自二氧化硅和氮化硅中之一，所述第二侧墙的材料选自二氧化硅和氮化硅中之另一。
15、为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种纳米线阵列器件的制备方法，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底表面覆盖牺牲层；在所述牺牲层表面交替形成多个第一侧墙和多个第二侧墙，对于所述第一侧墙和所述第二侧墙中在后形成的侧墙，在形成所述侧墙之前，还包括：至少在所述第一侧墙和所述第二侧墙中在先形成的侧墙的侧壁设置阻挡结构；所述方法还包括：去除所述多个第二侧墙；以所述多个第一侧墙为掩膜刻蚀所述牺牲层；去除所述多个第一侧墙，以形成所述纳米线阵列器件。
16、可选的，所述阻挡结构包括第一阻挡结构，形成首个所述第一侧墙的步骤包括：在所述牺牲层表面形成至少一个台阶结构；在所述台阶结构和所述牺牲层表面覆盖第一介质层；在所述第一介质层表面覆盖第一阻挡层；刻蚀所述第一阻挡层，以在所述第一介质层的侧壁形成所述第一阻挡结构；刻蚀所述第一介质层以得到所述第一侧墙，所述第一阻挡结构位于所述第一侧墙的侧壁上。
17、可选的，所述台阶结构的数量为多个，相邻两个所述台阶结构之间的距离等于n倍所述第一侧墙的厚度与n-1倍所述第二侧墙的厚度之和，其中，所述n为大于等于4的偶数。
18、可选的，所述台阶结构的宽度等于n-2倍所述第一侧墙的厚度与n-1倍所述第二侧墙的厚度之和。
19、可选的，所述方法还包括：在形成所述多个第一侧墙中的至少一个第一侧墙之后，去除所述台阶结构。
20、可选的，在刻蚀所述第一介质层时，所述第一阻挡结构相对于所述第一介质层的刻蚀选择比大于第一预设阈值。
21、可选的，所述第一阻挡层通过原子层沉积形成。
22、可选的，所述阻挡结构包括第二阻挡结构，形成首个所述第二侧墙的步骤包括：在所述牺牲层、在先形成的所述第一侧墙和所述第一阻挡结构表面覆盖第二介质层；在所述第二介质层表面覆盖第二阻挡层；刻蚀所述第二阻挡层，以在所述第二介质层的侧壁形成所述第二阻挡结构；刻蚀所述第二介质层以得到所述第二侧墙，所述第二阻挡结构位于所述第二侧墙的侧壁上。
23、可选的，在刻蚀所述第二介质层时，所述第二阻挡结构相对于所述第二介质层的刻蚀选择比大于第二预设阈值。
24、可选的，所述第二阻挡层通过原子层沉积形成。
25、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
26、本专利技术实施例提供一种纳米线阵列器件，包括：衬底；纳米线阵列，包括沿第一方向间隔排布的多根纳米线，所述纳米线是以第一侧墙为掩膜刻蚀得到的，相邻所述第一侧墙之间填充有可去除的第二侧墙，所述第二侧墙和相邻的所述第一侧墙之间设置有阻挡结构，其中，所述第一方向平行于所述第一侧墙和所述第二侧墙中在先形成的侧墙指向在后形成的侧墙的方向。
27、采用本申请的技术方案，通过在所述第二侧墙和相邻的所述第一侧墙之间设置阻挡结构，能够有效保持第一侧墙和第二侧墙侧壁的陡直度，以便在侧墙转移工序执行前能够形成更多第一侧墙。在执行侧墙转移工序之前能够在衬底表面形成的第一侧墙数量越多，经过单次侧墙转移工序后制备得到的纳米线阵列包括的纳米线数量越多，从而有效提高纳米线阵列器件的制备效率，节约生产成本。进一步，在阻挡结构的作用下保持较优陡直度的第一侧墙有利于确保侧墙转移工序后纳米线阵列中各纳米线的陡直度，从而可靠提升制备得到的纳米线阵列器件的精度。
28、进一步，所述第一阻挡结构的厚度和所述第二阻挡结构的材料相同，能够使第一阻挡结构和第二阻挡结构在同一个工艺步骤中一次性去除，以简化工艺流程。
29、进一步，所述纳米线阵列器件通过单次侧墙转移工序即可制备得到，能够有效提高纳米线阵列器件的制备效率，节约生产成本。
30、本专利技术实施例还提供一种纳米线阵列器件的制备方法，包括：提供衬底；在所述衬底表面覆盖牺牲层；在所述牺牲层表面交替形成多个第一侧墙和多个第二侧墙，对于所述第一侧墙和所述第二侧墙中在后形成的侧墙，在形成所述侧墙之前，还包括：至少在所述第一侧墙和所述第二侧墙中在先形成的侧墙的侧壁设置阻挡结构；所述方法还包括：去除所述多个第二侧墙；以所述多个第一侧墙为掩膜刻蚀所述牺牲层；去除所述多个第一侧墙，以形成所述纳米线阵列器件。
31、采用本申请的技术方案，通过在第一侧墙和所述第二侧墙中在先形成的侧墙表面形成阻挡结构，能够有效避免侧墙顶部拐角处的过度刻蚀，从而保持了侧壁的陡直度，进而可靠提升了纳米线阵列器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纳米线阵列器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述纳米线阵列器件通过单次侧墙转移工序制备得到。
3.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述阻挡结构包括：
4.根据权利要求3所述的纳米线阵列器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一阻挡结构的厚度和所述第二阻挡结构的厚度相同；和/或
5.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述阻挡结构的厚度和所述第一侧墙的厚度相差至少一个数量级。
6.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一侧墙的厚度的取值范围为[7，100]纳米；和/或
7.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述第二侧墙和所述阻挡结构的去除顺序可调。
8.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述阻挡结构的材料选自：氮化钛、氮化钽以及氧化铝。
9.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述第一侧墙和所述第二侧墙的材料不同；和/或<...
【技术特征摘要】
1.一种纳米线阵列器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述纳米线阵列器件通过单次侧墙转移工序制备得到。
3.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述阻挡结构包括：
4.根据权利要求3所述的纳米线阵列器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一阻挡结构的厚度和所述第二阻挡结构的厚度相同；和/或
5.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述阻挡结构的厚度和所述第一侧墙的厚度相差至少一个数量级。
6.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一侧墙的厚度的取值范围为[7，100]纳米；和/或
7.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述第二侧墙和所述阻挡结构的去除顺序可调。
8.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述阻挡结构的材料选自：氮化钛、氮化钽以及氧化铝。
9.根据权利要求1所述的纳米线阵列器件，其特征在于，所述第一侧墙和所述第二侧墙的材料不同；和/或
10.一种纳米线阵列器件的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述阻挡结构包括第一阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：张栖瑜，张舒，马恒，司静，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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