JP2020129654A - マルチレベルエッチングの方法、半導体センシングデバイス、および半導体センシングデバイスを製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体センシングデバイスをマルチレベルエッチングのための方法を提供する。【解決手段】方法は、基板１０１を提供すること、基板の制御領域１０１Ａ上に第１基準フィーチャ１０３を形成すること、第１基準フィーチャ上および基板上の標的領域１０１Ｂ上にエッチング可能層１０５を形成すること並びにエッチング可能層上にマスキング層１０７をパターニングすることを含む。マスキング層は、制御領域上に突き出る第１開口１０７Ａと、標的領域上に突き出る第２開口１０７Ｂとを有する。さらに、第１基準フィーチャに到達するまで、第１開口と第２開口を通してエッチング可能層の一部を除去することを含む。【選択図】図１

Description

関連する出願への相互参照
本出願は２０１９年１月１８日に出願された「マルチレベルエッチングの方法、半導体センシングデバイス、および半導体センシングデバイスの製造方法」という名称の先出願米国仮出願第６２／７９４，１３０号の利益を主張するものであり、その開示の全体は、その全体の参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、マルチレベルエッチング（ｍｕｌｔｉ‐ｌｅｖｅｌ ｅｔｃｈ）のための方法、半導体センシングデバイス、およびマルチレベルエッチングを適用することによる半導体センシングデバイスの製造方法に関する。特に、基準フィーチャ（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｅａｔｕｒｅ）を採用するマルチレベルエッチングについてである。

ドライエッチングおよびウェットエッチング工程は、半導体構造製造の過程でしばしば使用される。エッチング可能な材料を除去して、エッチング化学物質に対して選択的な別の材料を露出させる。ドライエッチング工程の特徴は材料除去の制御可能な寸法を提供することを含むが、高エネルギー原子／分子衝撃のために、露出された材料の表面は巨視的または微視的なレベルでさえ損傷され得る。露出される材料が、微小寸法を有しおよび／または重要なキャリアチャネルとして構成される場合、構造的欠陥はその電気的性能を劣化させ得る。

一方、ウェットエッチング工程はエッチング可能な材料を除去し、エッチング化学物資に対して選択的な別の材料を露出するためのより穏やかなアプローチを提供するが、ウェットエッチング工程の等方性の性質のために、除去される材料の寸法はドライエッチング工程を利用するよりも制御可能性が低い。換言すれば、ウェットエッチング工程におけるプロセス変動は、ドライエッチング工程のそれよりも大きいことが予測される。同様に、露出される材料が、微小寸法を有しおよび／または重要なキャリアチャネルとして構成される場合、そのようなプロセス変動はデバイス性能変動に寄与し得る。

したがって、エッチング工程が微小寸法構造および／または重要なキャリアチャネル構造の露出を含む場合には、ドライエッチングおよびウェットエッチング工程の利点を組み合わせた、マルチレベルエッチングのための方法が必要とされる。

いくつかの実施形態では、本開示がマルチレベルエッチングのための方法を提供する。本方法は、基板を提供すること、基板の制御領域上に第１基準フィーチャを形成すること、第１基準フィーチャ上、および基板上の標的領域上にエッチング可能層を形成すること、エッチング可能層上にマスキング層をパターニングすること、ここで、マスキング層は、制御領域上に突き出る第１開口と、標的領域上に突き出る第２開口とを有する、ならびに、第１基準フィーチャに到達するまで、第１開口と第２開口を通してエッチング可能層の一部を除去することを含む。

いくつかの実施形態では、本開示が半導体センシングデバイスを製造するための方法を提供する。本方法は、基板を提供すること、基板の制御領域上に基準フィーチャを形成すること、基板の標的領域上にセンシングフィーチャを形成すること、基板の制御領域および標的領域上にエッチング可能層を形成すること、エッチング可能層上にマスキング層をパターニングすることを含む。マスキング層は、基準フィーチャに突き出る第１開口と、センシングフィーチャ上に突き出る第２開口とを有し、基準フィーチャに到達するまで、第１開口と第２開口を通してエッチング可能層の一部が除去される。

いくつかの実施形態では、本開示は半導体センシングデバイスを提供する。上記デバイスは、センシング領域を有する基板を含む。センシング領域は、基板の上端面上のアンカー部分と、垂直距離だけ基板の上端面から離間しかつアンカー部分に接続された高架部分と、アンカー部分に接続された、基板の上端面上のナノワイヤ部分とを有する活性フィーチャを含む。垂直距離は、ナノワイヤ部分の厚さ以上である。

本開示の態様は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって容易に理解される。様々な特徴は、一定の縮尺で描かれていない場合があることに留意されたい。実際、様々な特徴の寸法は議論を明確にするために、任意に増減されてもよい。
図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図１ＡＡは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図１ＡＡ’は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、および図２Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの様々な中間段階の間の図１Ａにおける構造の断面図である。図２Ｅ’は、本開示のいくつかの実施形態による、図２Ｅに続く任意選択の工程の断面図である。 図３は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図４は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図５は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。 図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、および図６Ｆは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの様々な中間段階の間の構造の断面図である。 図６ＦＡ、図６ＦＢ、図６ＦＣ、図６ＦＤ、および図６ＦＥは、図６Ｆにおける工程に続く一実施形態の工程である。 図６ＦＡ’、図６ＦＢ’、図６ＦＣ’、および図６ＦＤ’は、図６Ｆにおける工程に続く一実施形態の工程である。 図７Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、いくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。 図７Ｂおよび図７Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、図７Ａの線ＡＡおよび線ＢＢに沿ってそれぞれ切開した半導体センシングデバイスに対応する。 図７Ａ’は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスの上面図である。 図７Ｂ’および図７Ｃ’は、本開示のいくつかの実施形態による、図７Ａ’の線ＡＡ’および線ＢＢ’に沿ってそれぞれ切開した半導体センシングデバイスに対応する。 図８Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、いくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。 図８Ｂおよび図８Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、図８Ａの線ＣＣおよび線ＤＤに沿ってそれぞれ切開した半導体センシングデバイスに対応する。 図８Ａ’は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスの上面図である。 図８Ｂ’および図８Ｃ’は、本開示のいくつかの実施形態による、図８Ａ’の線ＣＣ’および線ＤＤ’に沿ってそれぞれ切開した半導体センシングデバイスに対応する。 図９Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスの上面図である。 図９Ｂ、図９Ｃ、および図９Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、図９Ａの線ＥＥ、線ＦＦ、および線ＧＧのそれぞれに対応する半導体センシングデバイスの断面図である。 図１０は、図９Ｄに関連付けられた半導体センシングデバイスの断面図である。 図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、逐次的な製造段階における半導体センシングデバイスの斜視図である。 図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１２Ｇ、図１２Ｈ、図１２Ｉ、図１２Ｊは、本開示のいくつかの実施形態による、種々の中間製造段階における半導体センシングデバイスの断面図である。 図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１２Ｇ、図１２Ｈ、図１２Ｉ、図１２Ｊは、本開示のいくつかの実施形態による、種々の中間製造段階における半導体センシングデバイスの断面図である。 図１２Ｅ’および図１２Ｅ’’は、本開示のいくつかの実施形態による、図１２Ｅの中間段階中の半導体センシングデバイスの上面図である。 図１３は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスを製造するためのいくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。 図１４は、本開示のいくつかの実施形態による、図１３のメイキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図１５は、本開示のいくつかの実施形態による、図１３のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図１６は、本開示のいくつかの実施形態による、図１３のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図１７は、本開示のいくつかの実施形態による、図１３のメイキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図１８は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスを製造するためのいくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。 図１９は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のメイキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図２０は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図２１は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図２２は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。 図２３は、中間製造段階における半導体センシングデバイスの接合部Ｊを拡大した上面図および透視図である。

同一または類似の構成要素を示すために、図面および詳細な説明全体にわたって共通の参照番号が使用される。本開示の実施形態は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。

「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「上へ（ｕｐ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「下へ（ｄｏｗｎ）」、「上端（ｔｏｐ）」、「底（ｂｏｔｔｏｍ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「側（ｓｉｄｅ）」、「より高い（ｈｉｇｈｅｒ）」、「より低い（ｌｏｗｅｒ）」、「上方（ｕｐｐｅｒ）」、「上方（ｏｖｅｒ）」、「下方（ｕｎｄｅｒ）」などのような空間的記述は、関連する図に示されるような要素の方向性のために、所定の要素もしくは要素のグループ、または要素もしくは要素のグループの所定の平面に関して指定される。本明細書で使用される空間的説明は例示のみを目的とし、本明細書で説明される構造の実際の実施態様は、本開示の実施形態の利点がそのような構成によって逸脱しない限り、任意の向きまたは手法で空間的に配置され得ることを理解されたい。

本開示は、材料積層構造上にドライエッチングおよびウェットエッチング工程を実施することによるマルチレベルエッチングのための方法を提供する。このようなマルチレベルエッチングは、材料除去の寸法に対して十分な制御を提供し、同時に、露出される材料の表面に生じる損傷を低減する。

本開示は、マルチレベルエッチングによって製造され、材料積層構造内に基準フィーチャを有する半導体センシングデバイスを提供する。

本開示は、少なくとも基準フィーチャを含む材料積層構造上にドライエッチングおよびウェットエッチング工程を実施することによって、半導体センシングデバイスを製造するための方法を提供する。このようなマルチレベルエッチングは、材料除去の寸法に対する十分な制御を提供し、同時に、露出されるチャネル構造に引き起こされる損傷を低減する。

図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。いくつかの実施形態では、図１Ａの構造は、半導体基板１０１、エッチング可能層１０５、およびマスキング層１０７を含む半導体構造である。半導体基板１０１は、半導体基板１０１の標的領域１０１Ｂ内の標的フィーチャ１０３’のために実施されるエッチング工程における制御ピボットとして構成される少なくとも制御領域１０１Ａを含む。図１Ａにおいて、エッチング工程を制御する手段は、制御領域１０１Ａに基準フィーチャ１０３を含む。基準フィーチャ１０３は、所定の高さＨ１を有することができる。マスキング層１０７内の第１開口１０７Ａは、制御領域１０１Ａおよび基準フィーチャ１０３の上に突き出る。マスキング層１０７内の第２開口１０７Ｂは、標的領域１０１Ｂおよび標的フィーチャ１０３’の上に突き出る。第１開口１０７Ａおよび第２開口１０７Ｂは、基準フィーチャ１０３および標的フィーチャ１０３’の一部が第１開口１０７Ａおよび第２開口１０７Ｂと部分的に重なる限り、それぞれ基準フィーチャ１０３および標的フィーチャ１０３’の幅よりも広くても狭くてもよい。単一のエッチング工程において、エッチング可能層１０５の一部が第１開口１０７Ａおよび第２開口１０７Ｂを通して除去されているとき、標的フィーチャ１０３’の上端面に到達する前に、基準フィーチャ１０３の上端面に到達する。基準フィーチャ１０３の材料はエッチング可能層１０５の材料とは異なることができ、したがって、エッチングレベルが基準フィーチャ１０３の上端面に到達すると、材料感受性指標を得ることができる。代替的に記載すると、エッチング工程中に制御領域１０１Ａ上で基準レベル１０５Ａに到達した際に、適切な形態、例えばプラズマの色またはリアルタイム質量分析などの指標を得ることができ、その間に、対応して標的領域１０１Ｂ上で制御レベル１０５Ｂに到達する。この指標を受け取った後、エッチング工程を変更することができ、例えば、エッチング工程を終了するか、または、制御レベル１０５Ｂの下の標的フィーチャ１０３’を考慮して、エッチング化学物質もしくはエッチング条件を変更することができる。図１Ａに示されるように、基準レベル１０５Ａは、エッチング可能層１０５の上端面から測定されたエッチング深さＨ１０５Ａを有し、制御レベル１０５Ｂは、エッチング可能層１０５の上端面から測定されたエッチング深さＨ１０５Ｂを有する。

図１ＡＡは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。図１Ａおよび図１ＡＡに示されるように、制御レベル１０５Ｂの位置は、基準フィーチャ１０３の高さＨ１、第１開口１０７Ａの幅Ｗ１、および／または第２開口１０７Ｂの幅Ｗ２によって決定され得る。図１Ａでは、幅Ｗ１は幅Ｗ２よりも広く、例えばプラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングなどの単一エッチング工程の下では、基準レベル１０５Ａは制御レベル１０５Ｂよりも低くなるであろう。図１ＡＡでは、幅Ｗ１は幅Ｗ２よりも狭く、例えばプラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングなどの単一エッチング工程の下では、基準レベル１０５Ａは制御レベル１０５Ｂよりも高くなるであろう。

いくつかの実施形態では、基準フィーチャ１０３は、エッチング可能層１０５の材料とは異なる材料で構成することができる。いくつかの実施形態では、標的フィーチャは、基準フィーチャの材料と実質的に同一または異なる材料で構成することができる。いくつかの実施形態では、基準フィーチャは、１つまたは複数の材料から構成され、標的フィーチャは、上記１つまたは複数の材料のうちの１つと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、標的フィーチャは、半導体構造におけるそのそれぞれの端部で端子と接続する接続構造とすることができる。いくつかの実施形態では、標的フィーチャは、半導体構造内のそのそれぞれの端部で導電性端子と接続する半導体接続構造であり得る。いくつかの実施形態では、標的フィーチャは、半導体センシングデバイス内のそのそれぞれの端部におけるソースおよびドレインと接続する半導体ナノワイヤとすることができる。

図１ＡＡ’は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。図１ＡＡ’は、図１ＡＡにおけるものに続くエッチング工程であり得る。図１ＡＡにおいて基準レベル１０５Ａに到達すると、エッチング条件は、例えば、より異方性を重視したエッチングから、より異方性の少ない、より等方性を重視したエッチングに変化し得る。区画（ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）１０５Ａ’および区画１０５Ｂ’は、それぞれ基準レベル１０５Ａおよび制御レベル１０５Ｂから、異方性の重みがより少ないエッチングによって得ることができる。区画１０５Ａ’および／または区画１０５Ｂ’は、基準レベル１０５Ａにおける開口部よりも広い横方向幅を有することができる。区画１０５Ａ’および／または区画１０５Ｂ’は、非垂直側壁を有することができる。区画１０５Ａ’および／または区画１０５Ｂ’は、湾曲した側壁を有することができる。

図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。基板１０１の制御領域１０１Ａ内の基準フィーチャ１０３は、コア部１０３Ａと、コア部１０３Ａの上端面および側壁にわたるキャップ部１０３Ｂとで構成される。コア部１０３Ａは、制御領域１０１Ａ内に局所的に存在する離散パターンであってもよい。コア部１０３Ａは、酸化物や窒化物などの絶縁材料で構成することができる。キャップ部１０３Ｂは、基準領域１０１Ａから標的領域１０１Ｂまで延在し、標的領域１０１Ｂ内に標的フィーチャ１０３’を形成する。いくつかの実施形態では、キャップ部１０３Ｂおよび標的フィーチャ１０３’が同じ材料、例えば、ポリシリコンまたは他の半導体材料で構成される。図１Ｂはまた、基板１０１内の別の標的領域１０１Ｃ上のマスキング層１０７内の開口１０７Ｃを示す。開口１０７Ｃは、開口１０７Ａ、１０７Ｂおよび１０７Ｃに関して実施される単一のエッチング工程中に、エッチング可能層１０５の一部を除去することを可能にする。開口１０７Ｃによって提供される制御レベル１０５Ｃは、基準レベル１０５Ａに到達したときに標的領域１０１Ｃ上で得ることができる。図１Ｂに示すように、開口１０７Ｃの幅Ｗ３は開口１０７Ａの幅Ｗ１よりも狭く、したがって、単一エッチング工程、例えば、プラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングの下で、基準レベル１０５Ａは、制御レベル１０５Ｃよりも低くなるであろう。

図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。図１Ｃの基準フィーチャ１０３および標的フィーチャ１０３’は、基準領域１０１Ａおよび標的領域１０１Ｂにわたって延在する連続層であってもよい。マスキング層１０７における開口１０７Ａは、幅Ｗ１を有する１つの広い開口である。マスキング層１０７における開口１０７Ｂは、複数の狭い開口を含み、例えば、複数の狭い開口の１つは幅Ｗ２を有してもよく、幅Ｗ２は幅Ｗ１よりも狭い。単一エッチング工程、例えば、プラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングの下で、基準レベル１０５Ａは、基準フィーチャ１０３の上端面に到達したときに、制御レベル１０５Ｂよりも低くなるであろう。図１Ｃでは、基準フィーチャ１０３および標的フィーチャ１０３’が同じ高さＨ１を共有していても、制御領域１０１Ａ上の開口１０７Ａおよび標的領域１０１Ｂ上の開口１０７Ｂという異なる幅配置を有することによって、マルチレベルエッチングを依然として得ることができる。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅ、および図２Ｅ’(任意の工程）は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの様々な中間段階の間の図１Ａにおける構造の断面図である。図２Ａにおいて、基板１０１が設けられている。基準フィーチャ１０３は、図２Ｂの基板１０１の制御領域１０１Ａ上に形成される。いくつかの実施態様において、基準フィーチャ１０３は、酸化物又は窒化物のような絶縁材料で構成される離散パターンとすることができる。続いて、標的フィーチャ１０３’が基板１０１の標的領域１０１Ｂ上に形成され、続いて、図２Ｃに示されるように、基準フィーチャ１０３および標的フィーチャ１０３’を覆う、誘電体層などのエッチング可能層１０５が形成される。図２Ｄでは、エッチング可能層１０５の上端面上にマスキング層１０７が形成され、次いで、基準領域１０１Ａ上の開口１０７Ａおよび標的領域１０１Ｂ上の開口１０７Ｂがマスキング層１０７内にパターニングされる。図２Ｅでは、例えば、プラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングであるマルチレベルエッチング工程が、基準フィーチャ１０３の上端面または基準レベル１０５Ａに到達するまで、開口１０７Ａおよび１０７Ｂを通して実行される。一方、対応して標的領域１０１Ｂ上の制御レベル１０５Ｂも到達される。開口１０７Ａ、１０７Ｄの幅、並びに基準フィーチャ１０３の高さに応じて、制御レベル１０５Ｂは、基準レベル１０５Ａより高く又はより低くなるように予め設計することができる。図２Ｅ’は、図２Ｅにおけるマスキング層１０７を再パターン化して、再パターン化されたマスキング層１０７’を形成し、後続の工程のために開口１０７Ａ、１０７Ｂの幅を変更することに関連する任意の工程であり得る。関連する議論は、本開示の図５においてさらに見出すことができる。

図３は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。基準フィーチャ１０３に加えて、図３はマルチレベルエッチングの第２の制御ピボットとして構成される、基板１０１の制御領域１０１Ｄ上の別の基準フィーチャ１０３’’を示す。基準フィーチャ１０３’’は基準フィーチャ１０３の高さＨ１とは異なる高さＨ２を有する可能性がある。図３は、図１Ｂに示されたものに続くエッチング工程であってもよい。同様に、基準フィーチャ１０３の材料はエッチング可能層１０５の材料とは異なることができ、したがって、エッチングレベルが基準フィーチャ１０３’’の上端面に近づくと、材料感受性指標を得ることができる。代替的に記載すると、エッチング工程中に制御領域１０１Ｄ上で基準レベル１０５Ｄに到達した際に、適切な形態、例えばプラズマの色またはリアルタイム質量分析などの指標を得ることができ、その間に、対応して標的領域１０１Ｂ上で制御レベル１０５Ｂおよび標的領域１０１Ｃ上で制御レベル１０５Ｃに到達する。この指標を受け取った後、エッチング工程を変更することが、例えば、エッチング工程を終了するか、または、制御レベル１０５Ｂおよび制御レベル１０５Ｃの下の標的フィーチャ（図３には示されていない）を考慮して、エッチング化学物質もしくはエッチング条件を変更することができる。

図４は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。図４は、図３におけるものに続くエッチング工程であり得る。図３において基準レベル１０５Ａおよび基準ラベル１０５Ｄに到達すると、エッチング条件は、例えば、より異方性を重視したエッチングから、より異方性の少ない、より等方性を重視したエッチングに変化し得る。区画１０５Ａ’、区画１０５Ｄ’、区画１０５Ｂ’、および区画１０５Ｃ’は、それぞれ基準レベル１０５Ａ、１０５Ｄおよび制御レベル１０５Ｂ、１０５Ｃから、異方性の重みがより少ないエッチングによって得ることができる。区画１０５Ａ’〜１０５Ｄ’は、基準レベル１０５Ａ、１０５Ｄおよび／または制御レベル１０５Ｂ、１０５Ｃにおける開口部よりも広い横幅を有することができる。区画１０５Ａ’〜１０５Ｄ’は、非垂直側壁を有することができる。区画１０５Ａ’〜１０５Ｄ’は、湾曲した側壁を有することができる。

図５は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの中間段階中の構造の断面図である。図５は、図３におけるものに続くエッチング工程であり得る。あるいは、区画１０５Ｂ’〜１０５Ｄ’は、基準レベル１０５Ｄに達した後にマスキング層１０７を再パターニングすることによって、基準レベル１０５Ｄにおける開口および／または制御レベル１０５Ｂ、１０５Ｃにおける開口よりも狭い横方向幅を有することができる。例えば、図３のマスキング層１０７は、基準レベル１０５Ｄに達した後に除去されてもよく、続いて、図５の別のマスキング層１０７’が、エッチング可能層１０５の上端面およびエッチングトレンチ側壁を覆ってパターニングされ得る。その結果、再パターン化マスキング層１０７’における開口１０７Ｂ、１０７Ｃ、１０７Ｄは、図３におけるものと比較して、異なる幅Ｗ２’、Ｗ３’、およびＷ４’を有し得る。図５に示すように、幅Ｗ２’、Ｗ３’およびＷ４’は図３の幅Ｗ２、Ｗ３およびＷ４よりも狭く、ひいては、対応する区画１０５Ｂ’、１０５Ｃ’および１０５Ｄ’は、基準レベル１０５Ｄにおける開口および／または制御レベル１０５Ｂ、１０５Ｃにおける開口よりも狭い横方向幅を有することができる。いくつかの実施形態では、区画１０５Ａ’〜１０５Ｄ’が非垂直側壁を有することができる。区画１０５Ａ’〜１０５Ｄ’は、湾曲した側壁を有することができる。

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆ、図６ＦＡ、図６ＦＢ、図６ＦＣ、図６ＦＤ、図６ＦＥ、図６ＦＡ’、図６ＦＢ’、図６ＦＣ’、図６ＦＤ’は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチレベルエッチングの様々な中間段階中の構造の断面図である。図６ＦＡ〜図６ＦＥは、図６Ｆの工程に続く一実施形態における工程である。図６ＦＡ’〜図６ＦＤ’は、図６Ｆの工程に続く別の実施形態における工程である。図６Ａにおいて、基板１０１が設けられている。図６Ｃでは、基板１０１の制御領域１０１Ａ上に基準フィーチャ１０３が形成される。図６Ｂおよび図６Ｃを参照すると、基準フィーチャ１０３の形成は、基準フィーチャ１０３のコア部分１０３Ａを形成し、続いて基準フィーチャ１０３のキャップ部分１０３Ｂを形成することを含む。いくつかの実施形態では、制御領域１０１Ａ間の領域が標的領域１０１Ｂである。図６Ｃに示されるように、制御領域１０１Ａにおけるキャップ部分１０３Ｂの形成は、キャップ部分１０３Ｂが制御領域１０１Ａから標的領域１０１Ｂに延びるため、標的領域１０１Ｂにおけるセンシングフィーチャを同時に形成する。いくつかの実施態様において、キャップ部１０３Ｂは、半導体材料から構成され、次の工程において、キャリア輸送のために構成される活性層である。図６Ｄにおいて、第１のマスキング層１０５’は、基準フィーチャ１０３の一部を別の部分から分離するために、基準フィーチャ１０３上にパターニングされる。例えば、図６Ｄおよび図６Ｅに示すように、基準フィーチャ１０３の活性部分６００は、基準フィーチャ１０３の信号増幅部分６０１から電気的に分離される。エッチング可能層１０５、例えば誘電体層は、パターン化された基準フィーチャ１０３上に適合可能に形成される。エッチング可能層１０５は、化学気相堆積工程によって堆積されてもよく、図６Ｆに示されるように、パターン化された基準フィーチャ１０３の下部の形態を、エッチング可能層１０５の上端面に担持させてもよい。エッチング可能層１０５は、図６ＦＡに示すように、ホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）またはリンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）などの流動性材料を使用してスピンオン工程によって形成して、平坦化表面を得ることができる。

図６ＦＡでは、平坦化工程、例えば、パターン化された基準フィーチャ１０３の下部の形態を担持するエッチング可能層１０５に化学機械研磨（ＣＭＰ）が実行されたとき、または流動性材料がエッチング可能層１０５として利用されたとき、エッチング可能層１０５の実質的に平坦化された表面を得ることができる。図６ＦＢでは、マスキング層１０７の開口１０７Ａが信号増幅部分６０１上にパターニングされ、マスキング層１０７の開口１０７Ｂが基準フィーチャ１０３の活性部分６００上にパターニングされる。図６ＦＣでは、エッチング工程、例えば、プラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングが、基準フィーチャ１０３の上端面に到達するまで、開口１０７Ａ、１０７Ｂを通して実行される。一方、標的領域１０１Ｂ内のセンシングフィーチャは、依然として、エッチング可能層１０５によって覆われている。基準フィーチャ１０３の信号増幅部分６０１は、基準フィーチャ１０３の活性部分６００に到達したことを示すために、材料感受性信号を増幅することができる。図６ＦＤでは、エッチング条件が、例えば、より異方性を重視したエッチングから、より異方性の少ない、より等方性を重視したエッチングに変化して、標的領域１０１Ｂ内のセンシングフィーチャの繊細なまたは穏やかなエッチング条件を満たすことができる。図６ＦＥにおいて、マスキング層１０７は、続いて除去される。

図６ＦＡ’では、平坦化工程が省略された場合、パターン化された基準フィーチャ１０３の形態がエッチング可能層１０５の上端面に運ばれる。信号増幅部分６０１の上に開口１０７Ａを有し、活性部分６００の上に開口１０７Ｂを有するマスキング層１０７が、エッチング可能層１０５の上に形成される。図６ＦＢ’では、例えば、プラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングであるエッチング工程が、基準フィーチャ１０３の上端面に到達するまで、開口１０７Ａ、１０７Ｂを通して実行される。一方、標的領域１０１Ｂ内のセンシングフィーチャは、依然として、エッチング可能層１０５によって覆われている。図６ＦＢ’と図６ＦＣとの間の差異は、センシングフィーチャの真上のエッチング可能層１０５の部分の上端面が基準フィーチャ１０３の真上のエッチング可能層１０５の部分の上端面よりも低いことであり、それによって、図６ＦＢ’のエッチング工程の後、図６ＦＢ’のセンシングフィーチャの上に残る誘電体材料は図６ＦＣのものよりも薄いことにある。図６ＦＣ’および図６ＦＤ’に関する明細書は、先に提供した図６ＦＤおよび図６ＦＥを参照することができる。

図７Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、いくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。マスキング層７０１は、基準フィーチャ１０３のコア部分１０３Ａをパターニングするために利用することができる。マスキング層７０２は、基準フィーチャ１０３のキャップ部分１０３Ｂをパターニングするために利用することができる。図７Ｂおよび図７Ｃは、図７Ａのマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの断面図である。図７Ｂおよび図７Ｃは、本開示のいくつかの実施形態に従った、図７Ａの線ＡＡおよび線Ｂに沿ってそれぞれ切開した半導体センシングデバイスに対応する。図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、図７Ｂの左端では、線ＡＡが主寸法１０３Ａ１に沿って延び、コア部分１０３Ａの本体に沿って延びている。したがって、延びて連続した絶縁ストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）が図７Ｂに示されている。マスキング層７０２は、絶縁ストライプの中心部分を露出させるためにキャップ部分１０３Ｂをパターン形成する。図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、図７Ｂの右端において、マスキング層７０２はマスキング層７０１の境界を覆い、それを越えて延在し、したがって、コア部分１０３ＡＡは、キャップ部分１０３ＢＢによって覆われる。図７Ａおよび図７Ｃを参照すると、図７Ｃの左端において、線ＢＢは主寸法１０３Ａ１に沿って延び、コア部分１０３Ａの本体から逸脱しており、したがって、２つの個別絶縁ブロックが図７Ｃに示されている。マスキング層７０２は、キャップ部１０３Ｂが個別の絶縁ブロックを覆うようにキャップ部１０３Ｂをパターン化する。図７Ａおよび図７Ｃを参照すると、図７Ｃの右端では、キャップ部分１０３ＢＢのみがラインＢＢを通過し、したがって、キャップ部分１０３ＢＢのみが図７Ｃの右端に示されている。いくつかの実施形態では、図７Ｂに示すように、基準フィーチャ１０３は、基板上の制御領域（例えば、キャップ部分１０３Ｂおよび１０３ＢＢによって覆われた領域）および標的領域（例えば、キャップ部分１０３Ｂによって覆われていないコア部分１０３Ａによって占められた領域）の両方に形成される。

図７Ａ’は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスの上面図である。図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃに示すように、基準フィーチャ１０３のコア部分１０３Ａおよびキャップ部分１０３Ｂをパターン化した後、センシング領域内のコア部分１０３Ａを少なくとも部分的に除去し、次いで、センシングデバイスの活性フィーチャを得る。図７Ｂ’および図７Ｃ’は、それぞれ、図７Ａ’の線ＡＡ’および線ＢＢ’に沿って切開した半導体センシングデバイスに対応する。エッチング可能層１０５の一部は、図７Ｂの基準フィーチャ１０３の近位のエッチングレベルを形成するために除去され、続いて、コア部分１０３Ａまたは絶縁パターン、ならびに基準フィーチャ１０３上の残りのエッチング可能層を除去するための選択的エッチングが行われる。選択的エッチングは、キャップ部分１０３Ｂよりもコア部分１０３Ａに対し、より大きな選択性を示す。例えば、選択的エッチングは、ポリシリコンを除去するよりも速い速度で酸化物または窒化物を除去するように構成される。図７Ａ’および図７Ｂ’を参照すると、線ＡＡ’は、主要寸法１０３Ａ１、および、選択的エッチング工程後に部分的に除去されるコア部分１０３Ａの本体に沿って走行する。図７Ａ’の斜線領域は、コア部分１０３Ａの部分的に除去された領域を例示している。図７Ａ’および図７Ｃ’を参照すると、線ＢＢ’は、主寸法１０３Ａ１に沿って走行し、選択的エッチング工程後に残され得るコア部分１０３Ａの本体から逸脱する。図７Ｃ’に示されるように、残された２つの個別の絶縁パターンは、キャップ部分１０３Ｂによって覆われ、ナノワイヤ１１０によって接続される。

図７Ｂ’の活性フィーチャは、基板１０１の上端面１０１Ｔ上のアンカー部分１０３ＡＮと、アンカー部分１０３ＡＮに接続され、アンカー部分１０３ＡＮに対して高いレベルで位置決めされた高架部分１０３ＥＬとを示す。高架部分１０３ＥＬは、上端面１０１Ｔから垂直距離Ｈ’だけ離間した底面を有しており、図７Ｂと図７Ｂ’とを比較すると、高架部分１０３ＥＬの下の空間は、本来、コア部分１０３Ａまたは絶縁パターンで満たされている。アンカー部分１０３ＡＮは、キャップ部分１０３Ｂの形成時の厚さの均一性に応じて、高架部分１０３ＥＬの厚さＴＥＬと実質的に同じ厚さＴＡＮを有することができる。

図７Ｃ’の活性フィーチャは、高架部分１０３ＥＬを直接取り囲む２つのアンカー部分１０３ＡＮを示す。２つの隣接するアンカー部分１０３ＡＮをそのそれぞれの端部で接続しているナノワイヤ部分１０３ＮＷ。いくつかの実施形態では、ナノワイヤ部分１０３ＮＷは、１つまたは複数のナノワイヤ１１０を含む。ナノワイヤ１１０の各々は、対応する高架部分１０３ＥＬの垂直距離Ｈ’以下の厚さＴＮＷを有することができる。高架部分１０３ＥＬは、それらが物理的又は電気的集積体を形成するときに、ナノワイヤ１１０に対応する。アンカー部分１０３ＡＮ、高架部分１０３ＥＬ、およびナノワイヤ部分１０３ＮＷは、ポリシリコンなどの同一の活性材料で構成されてもよい。アンカー部１０３ＡＮおよび高架部分１０３ＥＬがソース又はドレインとして構成され、ナノワイヤ部１０３ＮＷがセンシングデバイスのチャネルとして構成される場合には、アンカー部１０３ＡＮおよび高架部分１０３ＥＬは、ドープされたポリシリコンで構成されてもよいが、ナノワイヤ部１０３ＮＷはドープされていないポリシリコンで構成されてもよい。活性フィーチャのアンカー部分１０３ＡＮおよび高架部分１０３ＥＬのうちの１つは、外部バイアス又は信号を受け取る相互接続構造にさらに接続されてもよい。

いくつかの実施形態では、キャップ部分１０３Ｂのパターニングがコア部分１０３Ａの側壁でキャップ部分１０３Ｂを消費する場合には、アンカー部分１０３ＡＮの上端面１０３Ｔ２は、ナノワイヤ部分１０３ＮＷの上端面１１０Ｔよりも高いレベルにある。いくつかの実施形態では、キャップ部分１０３Ｂのパターニングが側壁でキャップ部分１０３Ｂを消費せず、コア部分１０３Ａの上端面でキャップ部分１０３Ｂのみを消費する場合には、アンカー部分１０３ＡＮの上端面１０３Ｔ２は、ナノワイヤ部分１０３ＮＷの上端面１１０Ｔと実質的に同一のレベルにある。

図８Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、いくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。マスキング層８０１は、基準フィーチャ１０３のコア部分１０３Ａをパターニングするために利用することができる。マスキング層８０２は、基準フィーチャ１０３のキャップ部分１０３Ｂをパターニングするために利用することができる。図８Ｂおよび図８Ｃは、図８Ａのマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの断面図である。図８Ｂおよび図８Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、図８Ａの線ＣＣおよび線ＤＤに沿ってそれぞれ切開した半導体センシングデバイスに対応する。図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、図８Ｂの左端において、線ＣＣは主寸法１０３Ａ１およびコア部分１０３Ａの本体に沿って延びており、したがって、延びて連続した絶縁ストライプが図８Ｂに示されている。マスキング層８０２は、絶縁ストライプの中央部を露出させるようにキャップ部１０３Ｂをパターニングする。図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、図８Ｂの右端において、マスキング層８０２はマスキング層８０１の境界を覆い、それを越えて延在し、したがって、コア部分１０３ＡＡはキャップ部分１０３ＢＢによって覆われる。図８Ａおよび図８Ｃを参照すると、図８Ｃの左端において、線ＤＤは主寸法１０３Ａ１に沿って延び、コア部分１０３Ａの本体から逸脱しており、したがって、延長され連続したキャップ部分１０３Ｂが図８Ｃに示されている。マスキング層８０２は、マスキング層８０２によって覆われたキャップ部分１０３Ｂの部分が製造層８０２から露出された部分よりも大きな厚さを有するように、キャップ部分１０３Ｂをパターン化する。図８Ｃにおいて、マスキング層８０２から露出したキャップ部分１０３Ｂの部分はコア部分１０３Ａの垂直側壁に接触し、その後、ナノワイヤ構造となる。図８Ａおよび図８Ｃを参照すると、図８Ｃの右端では、キャップ部分１０３ＢＢのみが線ＤＤを通過し、したがって、キャップ部分１０３ＢＢのみが図８Ｃの右端に示されている。

図８Ａ’は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスの上面図である。図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃに示すように、基準フィーチャ１０３のコア部分１０３Ａおよびキャップ部分１０３Ｂをパターン化した後、センシング領域内のコア部分１０３Ａが除去され、次いで、センシングデバイスの活性フィーチャが得られる。図８Ｂ’および図８Ｃ’は、それぞれ、図８Ａ’の線ＣＣ’および線ＤＤ’に沿ってそれぞれ切開した半導体センシングデバイスに対応する。エッチング可能層１０５の一部は、図８Ｂの基準フィーチャ１０３の近位のエッチングレベルを形成するために除去され、続いて、コア部分１０３Ａまたは絶縁パターン、ならびに基準フィーチャ１０３上の残りのエッチング可能層を除去するための選択的エッチングが行われる。選択的エッチングは、キャップ部分１０３Ｂよりもコア部分１０３Ａに対し、より大きな選択性を示す。例えば、選択的エッチングは、ポリシリコンを除去するよりも速い速度で酸化物または窒化物を除去するように構成される。図８Ａ’および図８Ｂ’を参照すると、線ＣＣ’は、主要寸法１０３Ａ１、および、選択的エッチング工程後に除去されるコア部分１０３Ａの本体に沿って延びる。図８Ａ’の斜線部は、コア部１０３Ａの除去領域を例示している。図８Ａ’および図８Ｃ’を参照すると、線ＤＤ’は主寸法１０３Ａ１に沿って走行し、コア部分１０３Ａの本体から逸脱する。図８Ｃ’に示されるように、連続的なキャップ部分１０３Ｂは、基板１０１の上端面１０１Ｔに配置される。

図８Ｂ’の活性フィーチャは、基板１０１の上端面１０１Ｔ上のアンカー部分１０３ＡＮと、アンカー部分１０３ＡＮに接続され、アンカー部分１０３ＡＮに対して高いレベルで位置決めされた高架部分１０３ＥＬとを示す。高架部分１０３ＥＬは、上端面１０１Ｔから垂直距離Ｈ’だけ離間した底面を有しており、図８Ｂと図８Ｂ’とを比較すると、高架部分１０３ＥＬの下の空間は、本来、コア部分１０３Ａまたは絶縁パターンで満たされている。アンカー部分１０３ＡＮは、キャップ部分１０３Ｂの形成時の厚さの均一性に応じて、高架部分１０３ＥＬの厚さＴＥＬと実質的に同じ厚さＴＡＮを有することができる。高架部分１０３ＥＬは幅ＷＥＬを有し、これはマスキング層８０１とマスキング層８０２のオーバーラップフィーチャによって決定することができる。一部の実施形態では、元々活性フィーチャの高架部分１０３ＥＬの下にあるコア部分１０３Ａを除去する選択エッチャントのアクセス可能性を考慮して、幅ＷＥＬは約０．３マイクロメートルである。

図８Ｃ’の活性フィーチャは、２つの隣接するアンカー部分１０３ＡＮをそのそれぞれの端部で接続するナノワイヤ部分１０３ＮＷを示す。いくつかの実施形態では、ナノワイヤ部分１０３ＮＷが１つまたは複数のナノワイヤ１１０を含む。ナノワイヤ１１０の各々は、対応する高架部分１０３ＥＬの垂直距離Ｈ’以下の厚さＴＮＷを有することができる。高架部分１０３ＥＬは、それらが物理的又は電気的集積体を形成するときに、ナノワイヤ１１０に対応する。アンカー部分１０３ＡＮ、高架部分１０３ＥＬ、およびナノワイヤ部分１０３ＮＷは、ポリシリコンなどの同一の活性材料で構成されてもよい。アンカー部１０３ＡＮおよび高架部分１０３ＥＬがソース又はドレインとして構成され、ナノワイヤ部１０３ＮＷがセンシングデバイスのチャネルとして構成される場合には、アンカー部１０３ＡＮおよび高架部分１０３ＥＬは、ドープされたポリシリコンで構成されてもよいが、ナノワイヤ部１０３Ｗは、ドープされていないポリシリコンで構成されてもよい。活性フィーチャのアンカー部分１０３ＡＮおよび高架部分１０３ＥＬのうちの１つは、外部バイアス又は信号を受け取る相互接続構造にさらに接続されてもよい。

いくつかの実施形態では、キャップ部分１０３Ｂのパターニングがコア部分１０３Ａの側壁でキャップ部分１０３Ｂを消費する場合には、アンカー部分１０３ＡＮの上端面１０３Ｔ２がナノワイヤ部分１０３ＮＷの上端面１１０Ｔよりも高いレベルにある。いくつかの実施形態では、キャップ部分１０３Ｂのパターニングが側壁でキャップ部分１０３Ｂを消費せず、コア部分１０３Ａの上端面でキャップ部分１０３Ｂのみを消費する場合には、アンカー部分１０３ＡＮの上端面１０３Ｔ２がナノワイヤ部分１０３ＮＷの上端面１１０Ｔと実質的に同一のレベルにある。

図９Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスの上面図である。図９Ｂ、図９Ｃ、および図９Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、図９Ａの線ＥＥ、線ＦＦ、および線ＧＧそれぞれに対応する半導体センシングデバイスの断面図である。図９Ｂにおいて、アンカー部分１０３ＡＮは、基板１０１の上端面１０１Ｔ上に延在する。図９Ｃにおいて、高架部分１０３ＥＬは、絶縁されたパターン（現在除去されている）の両側でアンカー部分１０３ＡＮに接続される。図９Ｄにおいて、ナノワイヤ部分１０３ＮＷは、絶縁パターンの両側に存在する（現在除去されている）２つのナノワイヤ１１０を含む。各ナノワイヤ１１０は、垂直側壁１１０Ｖと、相互に接続された湾曲側壁１１０Ｃとを含む。垂直側壁１１０Ｖは、絶縁パターン（現在除去されている）の側壁の形態に従う。

図１０は、図９Ｄに関連付けられた半導体センシングデバイスの断面図である。いくつかの実施形態では、センシング標的との接触面積を増加させるために、センシング層９０が両方のナノワイヤ１１０の垂直側壁１１０Ｖおよび湾曲側壁１１０Ｃの上に被覆される。図７Ｂ’、図７Ｃ’、図８Ｂ’および図８Ｃ’を参照すると、アンカー部分１０３ＡＮおよび高架部分１０３ＥＬは、センシング標的を含むマイクロ流体内の撹拌効果を強化するバッフルとして働き、その結果、センシング標的と、ナノワイヤ１１０上に被覆されたセンシング層９０との間の衝突の可能性を増加させることができる。

図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、逐次的な製造段階における半導体センシングデバイスの斜視図である。図６Ｃと図６Ｄとの間の中間工程は、図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃにおいてさらに説明される。図６Ｄおよび図１１Ａを参照すると、基準フィーチャ１０３の活性部分６００は、コア部分１０３Ａ、例えば絶縁パターン、および、コア部分１０３Ａを覆うキャップ部分１０３Ｂ、例えば活性層、を形成することによって形成することができる。図１１Ａに示す絶縁パターンはストライプ状に見えるが、他のパターン、例えばジグザグパターンを採用することもできる。図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、幾何学的中心から基準フィーチャ１０３を切開することによって、基準フィーチャ１０３の半分のみを示すことに留意されたい。その後、基準フィーチャ１０３のキャップ部分１０３Ｂ上にイオン注入を実行すると、例えば、注入されたドーパントがキャップ部分１０３Ｂの上端面に存在する。いくつかの実施態様において、活性層はポリシリコン膜、例えば、非ドープ又はドープポリシリコン膜で構成されてもよい。図１１Ｂにおいて、キャップ部分１０３Ｂは、絶縁パターンの中央部分１１００Ｃを露出するようにパターン化され、キャップ部分１０３Ｂによって覆われた絶縁パターンのエッジ部分１１００Ｅを残す。絶縁パターンの中心部分１１００Ｃおよびエッジ部分１１００Ｅはさらに、上面の視点から図１２Ｅ’および図１２Ｅ’’に描かれている。キャップ部分１０３Ｂのパターニングは、垂直面におけるよりも水平面においてより大きなエッチング速度を有する異方性エッチングを含む。図１１Ｂに示されるように、コア部分１０３Ａの垂直面におけるキャップ部分１０３Ｂは、保存され、その後、前述のようなナノワイヤ部分１０３ＮＷを形成する。いくつかの実施形態では、コア部分の垂直面における保存キャップ部分１０３Ｂは、実質的にドープされていなくてもよい。いくつかの実施形態では、キャップ部分１０３Ｂのドーパント濃度は、ナノワイヤ部分１０３ＮＷのドーパント濃度と異なってもよい。いくつかの実施形態では、キャップ部分１０３Ｂ内のドーパントの導電型は、ナノワイヤ部分１０３ＮＷ内のドーパントの導電型と異なってもよい。図１１Ｃにおいて、キャップ部分１０３Ｂの残りの部分は、ドーパントを活性化し、ドーパントを上端面から下方に拡散させるために、アニーリング工程を受ける。図示のようなナノワイヤとキャップ部分１０３Ｂとの集積構成は、アニーリング工程中に、キャップ部分１０３Ｂからナノワイヤに向かってのドーパント拡散を効果的に防止することができる。

図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１２Ｇ、図１２Ｈ、図１２Ｉ、図１２Ｊは、本開示のいくつかの実施形態による、種々の中間製造段階における半導体センシングデバイスの断面図である。図１２Ｅ’および図１２Ｅ’’は、本開示のいくつかの実施形態による、図１２Ｅの中間段階中の半導体センシングデバイスの上面図である。図６Ｂと図６Ｃとの間の中間工程は、図１２Ａから図１２Ｅまでさらに説明される。図１２Ａにおいて、基板１０１が設けられている。図１２Ｂにおいて、絶縁層１２０は、基板１０１上に形成された被覆（ｂｌａｎｋｅｔ）であり、コア層１０３Ａ’は、絶縁層１２０の上に形成される。図１２Ｃにおいて、コア層１０３Ａ’は、絶縁層１２０の上に、絶縁ストライプであり得るコア部分１０３Ａを形成するようにパターン化される。絶縁ストライプは、図１２Ｅ’および図１２Ｅ’’に示されるように、主寸法１０３Ａ１を有してもよい。図１２Ｄでは、絶縁層１２０の上端面と同様にコア部分１０３Ａの上にキャップ部分１０３Ｂが形成されている。図１２Ｅにおいて、キャップ部分１０３Ｂは、コア部分１０３Ａの上端面を露出させ、絶縁層１２０の上に所望のパターン１２１を形成するようにパターニングされる。図１２Ｅのパターニング工程後のコア部分１０３Ａの垂直側壁における残りのキャップ材料は、半導体センシングデバイスのセンシング領域内にナノワイヤ構造１２２を形成する。いくつかの実施形態では、図１２Ｅ’に示されるように、パターン１２１は、基板１０１のセンシング領域内のセンシング構造のソースまたはドレインであり得、パターン１２１はナノワイヤ構造１２２に接続されている。図１２Ｅは、図１２Ｅ’の線１２Ｘから切り取った断面図であってもよい。いくつかの実施形態では、パターン１２１は、図１２Ｅ’’に示されるように、基板１０１の回路領域内のトランジスタのゲート構造であり得る。回路領域およびセンシング領域はそれぞれ、基板１０１の異なる領域を占有する。回路領域は１つ以上のトランジスタ構造および／またはメモリ構造を含んでもよい。図１２Ｅは、図１２Ｅ’’の線１２Ｘ’から切開した断面図であってもよい。図１２Ｆでは、層間誘電体（ＩＬＤ）１２４は、コア部分１０３Ａ、ナノワイヤ構造１２２、およびパターン１２１を覆うように形成されてもよい。図１２Ｇでは、ＩＬＤ １２４内に接触１２５を形成して、その後の相互接続準備のために、センシング領域内のソースまたはドレインの回路領域内のゲート構造をピックアップすることができる。図１２Ｈでは、酸化物および／または窒化物を含む誘電体層１２６が、接触１２５およびＩＬＤ １２４の上に積層される。開口は、誘電体層内に形成され、コア部分１０３Ａおよびナノワイヤ構造１２２の上に突き出る。別の開口は、誘電体層内に形成され、回路領域またはセンシング領域内の接触１２５の上に突き出る。

図６ＦＤと図６ＦＥとの間の中間工程は、図１２Ｉおよび図１２Ｊからさらに説明される。図１２Ｉでは、マスキング層１２３は、コア部分１０３Ａおよびナノワイヤ構造１２２の上に突き出る開口のみを露出するように形成される。プラズマ含有エッチング、異方性エッチング、またはドライエッチングは、基準フィーチャの上端面、または基準レベルに達するまで（図１２Ｉには示されていない）、マスキング層１２３を通して実行される。続いて、ナノワイヤ構造１２２および絶縁層１２０の材料よりもコア部分１０３Ａおよび層間誘電体ＩＬＤの材料に選択的である選択的エッチングが行われ、コア部分１０３Ａを除去し、ナノワイヤ構造１２２を解放して自立型のナノワイヤとなる。

図１３は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスを製造するためのいくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。図１４は、本開示のいくつかの実施形態による、図１３のメイキング層を利用する中間製造段階の間の半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図ｘ１、ｙ１、ｚｚ１である。中心１１００Ｃから終了１１００Ｅに向かって徐々に幅が狭くなるストライプパターンを有するマスキング層１３０１が示されている。徐々に狭くなるフィーチャは、図１３に示すように、階段形状の形態とすることができる。しかし、徐々に狭くなるフィーチャは、ストライプパターンの端部で幅が所定の値に減少される限り、他の形態をとってもよい。以下の図では、マスキング層１３０１およびマスキング層１３０２を使用して製造された後続の構造が３つの断面ｘｘ、ｙｙ、およびｚｚにおいて実証される。図１３において、マスキング層１３０１は、図１４におけるフォトレジストパターン１３０１’を形成するために利用され得る。その後、フォトレジストパターン１３０１’は、図１４のコア層１０３０Ａ、例えば、酸化物または窒化物などの絶縁材料中に転写される。図１４に示されるように、フォトレジストパターン１３０１’をコア層１０３０Ａに転写するエッチング工程の前に、徐々に狭くなるフィーチャは、それぞれ、断面ｘｘ１、ｙｙ１、およびｚｚ１において異なるフォトレジスト高さを有する。

図１５は、本開示のいくつかの実施形態による、図１３のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図ｘ２、ｙ２、ｚｚ２である。図１５において、キャップ層１０３０Ｂは、フォトレジストパターン１３０１’を取り込むコア部分１０３Ａの上に被覆堆積される（ｂｌａｎｋｅｔ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）。断面ｘｘ２、ｙｙ２、ｚｚ２に示すように、コア部分１０３Ａがストライプパターンの中心に近いほど、コア部分１０３Ａは高くなる。キャップ層１０３０Ｂは、下にあるコア部分１０３Ａの形態に一致する。

図１６は本開示の幾つかの実施形態による、図１３のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図および幾つかの断面図ｘｘ３、ｘｘ３’、ｙｙ３、ｙｙ３’、ｚｚ３、ｚｚ３’、ｗｗ３、ｗｗ３’である。図１６は、半導体センシングデバイスのソースおよびドレインをパターン化するためのマスキング層１６０１を示す。マスキング層１６０１は、一定幅を有する絶縁ストライプの部分に存在する。図１６では、次に、異方性エッチングを行って、コア部１０３Ａの上部水平面および基板の上部水平面を含む水平面上のキャップ層１０３０Ｂの一部を除去し、それによって、コア部１０３Ａの上部水平面および基板の上部水平面を露出させる。異方性エッチングの後、コア部分１０３Ａの側壁におけるキャップ層１０３０Ｂの部分は除去されないままであり、現行の半導体センシングデバイスにおけるナノワイヤとなる。絶縁ストライプの端部におけるコア部分１０３Ａの幅が狭く、高さが小さいため、ナノワイヤは絶縁ストライプの前記端部で連続していなくてもよく、それによって、図１６の断面ｚｚ３およびｚｚ３’の近傍に示されるように、破断ワイヤを形成してもよい。この実例では、異方性エッチング後に得られたナノワイヤが絶縁ストライプの両端で中断され、電気的に接続されていない２つの個別または電気的に絶縁されたナノワイヤを形成してもよい。例えば電流および／または抵抗率などの電気的特性がセンシング指標として使用される限り、単一のナノワイヤデバイスは、マルチナノワイヤデバイスよりも良好な感度を提供し得る。中心１１００Ｃから終了１１００Ｅに向かって徐々に狭くなる幅を有するコア部分１０３Ａのパターン形成は、断面ｚｚ３またはｚｚ３’におけるコア部分１０３Ａの最も狭い部分がフォトリソグラフィ線幅限界に近いかまたは超える可能性があるため、ナノワイヤの自己不連続性をもたらし得る。断面ｚｚ３またはｚｚ３’における最も狭い部分は断面ｘｘ３、ｘｘ３’、ｙｙ３、ｙｙ３’における部分のいずれよりも低い高さを有し、その結果、断面ｚｚ３またはｚｚ３’における最も狭い部分の垂直側壁における除去されていないキャップ層１０３０Ｂは、異方性エッチング中に中断され得る。マスキング層１６０１および絶縁ストライプを横断する断面ｗｗ３は、コア部分１０３Ａの上端面に存在するように上昇されているキャップ部分１０３Ｂを示す。マスキング層１６０１とコア部１０３Ａとの重なりの程度によっては、キャップ部１０３Ｂの高架部分の幅が変動することがある。

図１７は、本開示のいくつかの実施形態による、図１３のメイキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図ｘｘ４、ｘｘ４’、ｙｙ４、ｙｙ４’、ｚｚ４、ｚｚ４’、 ｗｗ４、ｗｗ４’である。図１７では、図１６のマスキング層１６０１が異方性エッチング後に除去される。マスキング層１６０１から露出されたキャップ部分１０３Ｂは、半導体センシングデバイス内のソースまたはドレインとして構成され、単一のナノワイヤのみがソースとドレインとを接続している。それぞれの端部においてソースおよびドレインを接続するナノワイヤを含む、単一のナノワイヤ半導体センシングデバイスは、自己整合方式によって得ることができる。ナノワイヤの長さは、そのそれぞれの端部におけるソースおよびドレインによって規定され、したがって、異方性エッチングの完了時に規定される。いくつかの実施形態では、図１３のマスキング層１３０１に示されるように、単一ナノワイヤ半導体センシングデバイスのデバイス密度は、絶縁ストライプまたはコア部分１０３Ａの幅Ｐに依存する。

図１８は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体センシングデバイスを製造するためのいくつかのマスキング層のレイアウトの上面図である。図１９は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のメイキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図である。中心１１００Ｃから終了１１００Ｅに向かって徐々に幅が狭くなるストライプパターンを有するマスキング層１８０１が示されている。徐々に狭くなるフィーチャは、図１８に示されるように、階段形状の形態であり得る。しかし、徐々に狭くなるフィーチャは、ストライプパターンの端部で幅が所定の値に減少される限り、他の形態をとってもよい。以下の図では、マスキング層１８０１およびマスキング層１８０２を使用して製造された後続の構造が３つの断面ｘｘ、ｙｙ、およびｚｚで実証される。図１８では、マスキング層１３０１は、図１９のフォトレジストパターン１８０１’を形成するために利用され得る。その後、フォトレジストパターン１８０１’は、図１９のコア層１０３０Ａ、例えば、被覆堆積ポリシリコン層に転写される。図１９に示されるように、フォトレジストパターン１３０１’をコア層１０３０Ａに転写するエッチング工程の前に、徐々に狭くなるフィーチャは、それぞれ、断面ｘｘ１、ｙｙ１、およびｚｚ１において異なるフォトレジスト高さを有する。

図２０は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のマスキング層を利用する中間製造段階の間の半導体センシングデバイスの平面図およびいくつかの断面図ｘｘ２、ｙｙ２、ｚｚ２である。図２０において、キャップ層１０３０Ｂは、フォトレジストパターン１８０１’を取り込むコア部分１０３Ａの上に被覆堆積される。断面ｘｘ２、ｙｙ２、ｚｚ２に示すように、コア部分１０３Ａがストライプパターンの中心に近いほど、コア部分１０３Ａは高くなる。キャップ層１０３０Ｂは、下にあるコア部分１０３Ａの形態に一致する。

図２１は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図ｘｘ３、ｘｘ３’、ｙｙ３、ｙｙ３’、ｚｚ３、ｚｚ３’、ｗｗ３、ｗｗ３’、ｗｗ３’’である。図２１は、半導体センシングデバイスのソースおよびドレインをパターン化するためのマスキング層２１０１を示す。マスキング層２１０１は、幅変化を伴う絶縁ストライプの部分に存在する。図２１では、次に、異方性エッチングを行って、コア部１０３Ａの上部水平面および基板の上部水平面を含む水平面上のキャップ層１０３０Ｂの一部を除去し、それによって、コア部１０３Ａの上部水平面および基板の上部水平面を露出させる。異方性エッチングの後、コア部分１０３Ａの側壁におけるキャップ層１０３０Ｂの部分は除去されないままであり、現行の半導体センシングデバイスにおけるナノワイヤとなる。絶縁ストライプの端部におけるコア部分１０３Ａの幅が狭く、高さが小さいため、ナノワイヤは絶縁ストライプの前記端部で連続していなくてもよく、それによって、図２１の断面ｚｚ３の近傍に示されるように、破断ワイヤを形成してもよい。この実例では、異方性エッチング後に得られたナノワイヤが絶縁ストライプの両端で中断され、２つの個別または電気的に絶縁されたナノワイヤを形成してもよい。マスキング層２１０１および絶縁ストライプを横切る断面ｗｗ３’およびｗｗ３は、コア部１０３Ａの上端面に存在するように上昇されているキャップ部１０３Ｂを示す。マスキング層２１０１とコア部１０３Ａとの重なりの程度によっては、キャップ部１０３Ｂの高架部分の幅が変動することがある。異方性エッチング後、残りのキャップ部１０３Ｂおよびコア部１０３Ａを横断する断面ｗｗ３’’は、コア部１０３Ａの側壁におけるナノワイヤ（すなわち、残りのキャップ部１０３Ｂ）を示している。

図２２は、本開示のいくつかの実施形態による、図１８のマスキング層を利用する中間製造段階における半導体センシングデバイスの上面図およびいくつかの断面図ｘｘ３、ｘｘ３’、ｙｙ３、ｙｙ３’、ｚｚ３、ｚｚ３’、ｗｗ３、ｗｗ３’、ｗｗ３’’である。図２２では、図２１のマスキング層２１０１が異方性エッチング後に除去される。マスキング層２１０１から露出されたキャップ部分１０３Ｂは、半導体センシングデバイス内のソースまたはドレインとして構成され、単一のナノワイヤのみがソースとドレインとを接続している。それぞれの端部においてソースおよびドレインを接続するナノワイヤを含む、単一のナノワイヤ半導体センシングデバイスは、自己整合方式によって得ることができる。ｘｘ３、ｘｘ３’、ｙｙ３、ｙｙ３’、ｚｚ３、ｚｚ３’、ｗｗ３、ｗｗ３’、およびｗｗ３’’の断面を図２２に示す。

図２３は、中間製造段階における半導体センシングデバイスの接合部Ｊを拡大した上面図および透視図である。図２３では、選択的エッチング工程によってコア部分１０３Ａの少なくとも一部が除去され、ナノワイヤ部分１０３ＮＷ内のナノワイヤ１１０の垂直側壁が露出する。ナノワイヤ１１０は、コア部分１０３Ａと接触することから解放される。いくつかの実施形態では、ナノワイヤ領域１０３ＮＷの外側で、かつ破断したワイヤの近くにあるコア部分１０３Ａの一部が、半導体センシングデバイス内に残る。接合部分の拡大図は、アンカー部分１０３ＡＮ、高架部分１０３ＥＬ、および図７Ｂ’、図７Ｃ’、図８Ｂ’、および図８Ｃ’に先に記載されたナノワイヤ部分１０３ＮＷの詳細構造を示す。

ナノワイヤの長さは、そのそれぞれの端部におけるソースおよびドレインによって規定され、したがって、異方性エッチングの完了時に規定される。いくつかの実施形態では、図１８のメイキング層１８０１に示されるように、単一ナノワイヤ半導体センシングデバイスのデバイス密度は、絶縁ストライプまたはコア部分１０３Ａの幅Ｐに依存する。

本明細書で使用され、他に定義されていな場合、用語「実質的に」、「実質的な」、「ほぼ」、および「約」は、小さな変動を記述しおよび説明するために使用される。事象または状況と併せて使用される場合、これらの用語は、事象または状況が正確に発生する事例、ならびに事象または状況が近似的に発生する事例を包含することができる。例えば、数値と併せて使用される場合、これらの用語は、±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、または±０．０５％以下など、その数値の±１０％以下の変動範囲を包含することができる。用語「実質的に同一平面」は、同一平面に沿って位置するマイクロメートル内の２つの表面、例えば、同一平面に沿って位置する４０μｍ以内、３０μｍ以内、２０μｍ以内、１０μｍ以内、または１μｍ以内を指すことができる。

本明細書で使用されるように、単数形の用語「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明確にそうでないことを指示しない限り、複数の参照を含むことができる。いくつかの実施形態の説明では、別の構成要素の「上に（ｏｎ）」または「上に（ｏｖｅｒ）」提供される構成要素は、前者の構成要素が後者の構成要素の上に直接（例えば、物理的に接触して）ある場合、および１つ以上の介在する構成要素が前者の構成要素と後者の構成要素との間に位置する場合を包含することができる。

本開示はその特定の実施形態を参照して説明され、例示されてきたが、これらの説明および例示は限定的ではない。添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の真の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、均等物を置換することができることを当業者は理解されたい。図は、必ずしも一定の縮尺で描かれていなくてもよい。本開示における芸術的表現と実際の装置との間には、製造方法および公差による差異があり得る。本開示の他の実施形態があってもよく、それらは特に図示されていない。本明細書および図面は、限定的ではなく、例示的であるとみなされるべきである。特定の状況、材料、物質の組成、方法、またはプロセスを本開示の目的、趣旨、および範囲に適合させるために、修正を行うことができる。これら全ての改変は、ここに添付された請求の範囲内に意図される。本明細書に開示された方法は、特定の順序で実行される特定の工程を参照して記載されているが、これらの工程は、本開示の教示から逸脱することなく、等価な方法を形成するために、組み合わせたり、細分化したり、または再順序化したりすることができることが理解されるであろう。したがって、本明細書で特に示されない限り、工程の順序およびグループ化は限定ではない。

１０１ 基板
１０１Ａ 制御領域
１０１Ｂ 標的領域
１０３ 基準フィーチャ
１０３’ 標的フィーチャ
１０３Ａ コア部
１０３Ｂ キャップ部
１０５ エッチング可能層
１０５Ａ 基準レベル
１０５Ｂ 制御レベル
１０７ マスキング層
１０７Ａ 開口
１０７Ｂ 開口

Claims (20)

1. 基板を提供すること、
   前記基板の制御領域上に第１基準フィーチャを形成すること、
   前記第１基準フィーチャ上、および前記基板上の標的領域上にエッチング可能層を形成すること、
   前記エッチング可能層上にマスキング層をパターニングすること、ここで、前記マスキング層は、前記制御領域上に突き出る第１開口と、前記標的領域上に突き出る第２開口とを有する、ならびに、
   前記第１基準フィーチャに到達するまで、前記第１開口と前記第２開口を通して前記エッチング可能層の一部を除去することを含む、
   マルチレベルエッチング方法。
2. 前記基板の前記標的領域上に標的フィーチャを形成することをさらに含み、前記第１基準フィーチャは、前記エッチング可能層の一部を除去する間に、前記標的フィーチャよりも先に到達される、請求項１に記載の方法。
3. 前記基板の前記標的領域上に前記第１基準フィーチャを形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１開口を通して前記エッチング可能層の一部を除去することによって得られる前記エッチング可能層内の基準レベルは、前記第２開口を通して前記エッチング可能層の一部を除去することによって得られる前記エッチング可能層内の制御レベルとは異なる、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１基準フィーチャに到達するまで、前記第１開口および前記第２開口を通して前記エッチング可能層の一部を除去した後、前記基準レベルから第１区画および前記制御レベルから第２区画を形成する、請求項４に記載の方法。
6. 前記第２区画を形成する前に、前記マスキング層を再定義することによって前記第２開口の幅を変更することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１基準フィーチャを形成することは、
   前記基板の前記制御領域上にコア部分を形成すること、および、
   前記コア部分を覆うキャップ部分を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記基板の前記標的領域を覆う前記キャップ部分を形成することを含む、請求項７に記載の方法。
9. 基板を提供すること、
   前記基板の制御領域上に基準フィーチャを形成すること、
   前記基板の標的領域上にセンシングフィーチャを形成すること、
   前記基板の前記制御領域および前記標的領域上にエッチング可能層を形成すること、
   前記エッチング可能層上にマスキング層をパターニングすること、ここで、前記マスキング層は、前記基準フィーチャ上に突き出る第１開口と、前記センシングフィーチャ上に突き出る第２開口とを有する、ならびに、
   前記基準フィーチャに到達するまで、前記第１開口と第２開口を通して前記エッチング可能層の一部を除去することを含む、半導体センシングデバイスの製造方法。
10. 前記エッチング可能層の一部を除去する間に、前記センシングフィーチャよりも先に前記基準フィーチャに到達する、請求項９に記載の方法。
11. 前記基準フィーチャに到達するまで、前記第１開口を通して前記エッチング可能層の一部を除去することは、異方性エッチング工程の実施を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記基準フィーチャに到達するまで、前記第１開口を介して前記エッチング可能層の一部を除去した後に、選択的エッチング工程の実施をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記基準フィーチャの絶縁パターンに適合する活性層を前記基板上に被覆堆積すること、
    前記活性層上にイオン注入を実施すること、
    前記活性層をパターニングして前記絶縁パターンの中心部分を露出させること、および、
    前記活性層をアニーリングすることを含む、請求項９に記載の方法。
14. 前記活性層をパターニングして前記絶縁パターンの前記中心部分を露出させ、前記基板の回路領域内にトランジスタのゲートを形成する、請求項１３に記載の方法。
15. センシング領域を有する基板を含む半導体センシングデバイスであって、
    前記センシング領域は、前記基板の上端面上のアンカー部分と、垂直距離だけ前記基板の上端面から離間されておりかつ前記アンカー部分に接続された高架部分と、前記基板の上端面上にありかつアンカー部分に接続されたナノワイヤ部分とを有する活性フィーチャ、を有し、
    ここで、前記垂直距離は、前記ナノワイヤ部分の厚さ以上である、半導体センシングデバイス。
16. 前記ナノワイヤ部分の上端面は、前記アンカー部分の上端面よりも低い、請求項１５に記載のデバイス。
17. 前記ナノワイヤ部分は、湾曲した側壁と実質的に垂直な側壁とを含む、請求項１５に記載のデバイス。
18. 前記活性フィーチャは、コア部分と、前記コア部分を覆うキャップ部分とを含み、前記キャップ部分は、前記ナノワイヤ部分と実質的に同一の材料で構成される、請求項１５に記載のデバイス。
19. 前記キャップ部分のドーパント濃度は、前記ナノワイヤ部分のドーパント濃度と異なる、請求項１８に記載のデバイス。
20. 前記アンカー部分に接続され、前記ナノワイヤ部分から遠ざかるように延びる、徐々に狭くなるパターンをさらに備える、請求項１５に記載のデバイス。