【手続補正書】
【提出日】令和1年10月28日(2019.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノワイヤの形成方法であって、
基板の基板面上方に延伸するフィン構造を提供するステップであって、前記フィン構造は少なくとも３層からなり、前記フィン構造は、少なくとも１つのシリコン層と少なくとも２つのシリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）層を備え、前記少なくとも１つのシリコン層と前記少なくとも２つのＳｉＧｅ層は前記フィン構造の側壁を画定する、フィン構造を提供するステップと、
前記フィン構造を酸素雰囲気でアニールするステップであって、シリコンナノワイヤ集合体が形成され、前記シリコンナノワイヤ集合体は、
前記少なくとも１つのシリコン層から形成されるシリコンナノワイヤと、
前記シリコンナノワイヤを囲むＳｉＧｅマトリックスと、
前記ＳｉＧｅマトリックス上に配設されたシリコンオ酸化物と、
を備える、前記フィン構造をアニールするステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記アニールは、前記フィン構造を酸素雰囲気で８００℃から１０００℃の間の温度でアニールすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アニールは、前記フィン構造を５分から６０分の間アニールすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つのＳｉＧｅ層は３０％以下の第１のゲルマニウム濃度を有し、かつ前記ＳｉＧｅマトリックスは、３０％超の第２のゲルマニウム濃度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のゲルマニウム濃度は５０％超である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
シリコン酸化物層を除去するステップと、前記ＳｉＧｅマトリックスを選択除去するステップとをさらに含み、露出された外表面を有する少なくとも１つの自立シリコンナノワイヤが形成される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
シリコン酸化物層を除去するステップと、前記ＳｉＧｅマトリックスを選択除去するステップとをさらに含み、露出された外表面を有する少なくとも１つの自立シリコンナノワイヤが形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記フィン構造は少なくとも３つのＳｉＧｅ層と少なくとも２つのシリコン層を備え、
前記シリコンナノワイヤ集合体は少なくとも２つのシリコンナノワイヤを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの自立シリコンナノワイヤは、前記基板上に形成されたソース／ドレイン領域に接続され、前記方法は前記露出された外表面の周りにゲートを形成するステップをさらに含み、前記ゲートは前記少なくとも１つの自立シリコンナノワイヤをカプセル化する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの自立シリコンナノワイヤは無欠陥である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記フィン構造は、基板面に平行に延伸するフィン軸を備え、
前記フィン構造は６０ｎｍ以下のフィン幅を備え、
前記シリコンナノワイヤは、前記フィン軸に直交する第１の方向に５０ｎｍ未満だけ延伸する第１の寸法と、前記第１の方向及び前記フィン軸に直交する第２の方向に５０ｎｍ未満だけ延伸する第２の寸法とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
基板と、
前記基板上に配設され、フィン軸を有するフィン構造であって、
前記フィン軸に沿って延伸する長軸を有し、単結晶のシリコンからなる少なくとも１つのシリコンナノワイヤと、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤを囲み、単結晶のシリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）からなるマトリックス材料と、
を含むフィン構造と、
を備えるナノ構造であって、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、前記フィン軸に直交する第１の方向に５０ｎｍ未満だけ延伸する第１の寸法と、前記第１の方向及び前記フィン軸に直交する第２の方向に５０ｎｍ未満だけ延伸する第２の寸法とを有し、
前記フィン構造はＳｉＧｅ材料からなる外表面を有し、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは前記フィン構造の外表面上には延伸しない、ナノ構造。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤと前記シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）は、単一の単結晶構造を備える、請求項１２に記載のナノ構造。
【請求項１４】
前記シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）は、５０％超のゲルマニウム濃度を有する、請求項１３に記載のナノ構造。
【請求項１５】
前記シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）は、歪入りのシリコンナノワイヤである、請求項１２に記載のナノ構造。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、複数のシリコンナノワイヤを備え、前記マトリックス材料は前記複数のシリコンナノワイヤを囲む、請求項１２に記載のナノ構造。
【請求項１７】
前記フィン軸は基板面に平行に延伸し、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、前記フィン軸に直交する第１の方向に２０ｎｍ未満だけ延伸する第１の寸法と、前記第１の方向及び前記フィン軸に直交する第２の方向に２０ｎｍ未満だけ延伸する第２の寸法とを有する、請求項１２に記載のナノ構造。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは無欠陥である、請求項１２に記載のナノ構造。
【請求項１９】
カプセル化されたナノワイヤの形成方法であって、
基板の基板面上方に延伸する多層構造を形成するステップであって、前記多層構造は少なくとも３層からなり、前記多層構造は少なくとも１つのシリコン層と少なくとも２つのシリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）層を備え、前記少なくとも１つのシリコン層と前記少なくとも２つのＳｉＧｅ層は前記多層構造の複数の側部を画定する、多層構造を形成するステップと、
前記多層構造を酸素雰囲気でアニールするステップであって、シリコンナノアイランド集合体が形成され、前記シリコンナノアイランド集合体が、
上面と複数の側部を有する外表面と、
前記少なくとも１つのシリコン層で形成され、かつ前記シリコンナノアイランド集合体の内部に配設されたシリコンナノアイランドと、
前記シリコンナノアイランドを囲むＳｉＧｅマトリックスと、
前記外表面がシリコン酸化物を備える、前記ＳｉＧｅマトリックス上に配設されたシリコン酸化物層と、
を備える、アニールステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記少なくとも２つのＳｉＧｅ層は、第１のゲルマニウム濃度を備え、前記ＳｉＧｅマトリックスは第１のＧｅ濃度よりも高い、第２のＧｅ濃度を備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
基板と、
ナノ構造と、
を備えた装置であって、
前記ナノ構造は、前記基板上に配設されたフィン構造を備え、
前記フィン構造は、
フィン軸と、
前記フィン軸に沿って延伸する長軸を有し、単結晶シリコンを備えた少なくとも１つのナノワイヤと、
前記 ナノワイヤを囲み、単結晶シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）を備えたマトリックス材料と、
を備え、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、前記フィン軸に直交する第１の方向に沿って５０ｎｍ未満延伸する第１の寸法と、前記第１の方向及び前記フィン軸に直交する第２の方向に沿って５０ｎｍ未満延伸する第２の寸法とを有し、
前記フィン構造はＳｉＧｅ材料からなる外表面を有し、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは前記フィン構造の外表面上には延伸せず、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤとシリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）とは、単一の単結晶構造である、
装置。
【請求項２２】
前記シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）は、５０％より大きいゲルマニウム濃度を有する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、歪入りのシリコンナノワイヤである、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記フィン軸は、前記基板の平面に平行に延伸し、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、前記フィン軸に直交する第１の方向に沿って２０ｎｍ未満延伸する第１の寸法と、前記第１の方向及び前記フィン軸に直交する第２の方向に沿って２０ｎｍ未満延伸する第２の寸法とを有する、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
基板上に配設されたフィン構造を備えるナノ構造であって、
（ａ）前記フィン構造に電気を流し、単結晶シリコンを備える少なくとも１つのシリコンナノワイヤと、
（ｂ）前記シリコンナノワイヤを囲み、単結晶シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）を備えるマトリックス材料と、
を備え、
前記 フィン構造は、前記フィン構造での電流方向を規定する第１の方向に細長く伸びかつ寸法が５０ｎｍ以下の断面を有し、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは前記フィン構造の外表面上には延伸せず、
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤとシリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）とは、単一の単結晶構造である、
ナノ構造。
【請求項２６】
前記シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）は、５０％より大きいゲルマニウム濃度を有する、請求項２５に記載のナノ構造。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、歪入りのシリコンナノワイヤである、請求項２５に記載のナノ構造。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、複数のシリコンナノワイヤを備え、前記マトリックス材料は、前記複数のシリコンナノワイヤを囲む、請求項２５に記載のナノ構造。
【請求項２９】
前記第１の方向は、前記基板の平面に平行に延伸し、前記断面の寸法は２０ｎｍ以下である、請求項２５に記載のナノ構造。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、無欠陥である、請求項２５に記載のナノ構造。
【請求項３１】
前記断面は１０ｎｍ以下である、請求項２５に記載のナノ構造。
【請求項３２】
（ａ）基板と、
（ｂ）前記基板上に配設された第１の側壁構造と第２の側壁構造と、
（ｃ）前記第１の側壁構造と前記第２の側壁構造との間の前記基板上に配設された請求項２５に記載のナノ構造と、
を備えた装置。
【請求項３３】
前記シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）は、５０％より大きいゲルマニウム濃度を有する、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤは、複数のシリコンナノワイヤを備え、前記マトリックス材料は、前記複数のシリコンナノワイヤを囲む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記第１の方向は、前記基板の平面に平行に延伸し、前記断面は２０ｎｍ以下である、請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
前記少なくとも１つのシリコンナノワイヤを囲む前記マトリックス材料は、自立シリコンナノワイヤ部を形成するように、取り除かれる、請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
前記自立シリコンナノワイヤ部は、ゲート材料により囲まれている、請求項３６に記載の装置。