[發明專利]半導體器件及其制造方法及包括該半導體器件的電子設備

有效

• 申請號: 201811264731.1
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109411539B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 朱慧瓏
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336;B82Y40/00;B82Y10/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種半導體器件，包括：

襯底；

與襯底間隔開、在襯底表面上方橫向延伸的半導體納米結構；

環繞半導體納米結構的外周形成的柵堆疊，其中，半導體納米結構下方的柵堆疊部分包括彼此相對的第一側壁和第二側壁，半導體納米結構上方的柵堆疊部分包括彼此相對的第三側壁和第四側壁，其中，第一側壁的至少一部分與第三側壁的至少一部分基本共面，和/或第二側壁的至少一部分與第四側壁的至少一部分基本共面；

分別位于半導體納米結構相對兩側的半導體源區和半導體漏區，其中，半導體源區和半導體漏區各自在靠近納米結構一側的端部呈現隨著靠近半導體納米結構而漸縮的形狀；以及

在柵堆疊的側壁上形成的、電介質的柵側墻，其中，柵側墻與半導體源區以及柵側墻與半導體漏區之間通過柵側墻分隔，且柵側墻與半導體源區和半導體漏區各自的所述端部相接的部分呈傾斜形狀，并因此使得所述端部呈所述漸縮的形狀。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，柵堆疊的第一側壁和第三側壁構成環繞半導體納米結構的連續延伸的第一平面，和/或柵堆疊的第二側壁和第四側壁構成環繞半導體納米結構的連續延伸的第二平面。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中，第一平面和第二平面實質上彼此平行。

4.根據權利要求2所述的半導體器件，其中，第一平面和第二平面均實質上垂直于襯底表面。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，半導體源區和半導體漏區分別形成為與半導體納米結構相接的鰭形。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述鰭形與半導體納米結構沿著實質上相同的縱向方向延伸。

7.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，半導體源區和半導體漏區與襯底相接。

8.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，半導體源區、半導體漏區和半導體納米結構由相同的半導體材料形成。

9.根據權利要求5所述的半導體器件，還包括：

在半導體源區和半導體漏區的表面上形成的應力層。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括：

在柵堆疊與襯底之間的隔離層，其中，隔離層與柵堆疊自對準。

11.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，半導體納米結構包括一根或多根納米線或一片或多片納米片。

12.一種制造半導體器件的方法，包括：

在襯底上形成相對于襯底懸置的預備半導體納米結構；

在襯底上形成預備偽柵層，所述預備偽柵層環繞懸置的預備半導體納米結構的外周；

對預備偽柵層和預備半導體納米結構進行圖案化，形成自對準的偽柵層和半導體納米結構，偽柵層仍然環繞半導體納米結構的外周；

在半導體納米結構的端部上進行外延生長，形成相對伸出的外延層；

環繞相對伸出的外延層在偽柵層的側壁上形成環繞半導體納米結構的柵側墻，其中，柵側墻與外延層相接的部分呈傾斜形狀；

去除外延層相對于柵側墻伸出的部分，使得剩余的外延層被柵側墻所圍繞，且呈現隨著靠近半導體納米結構而漸縮的形狀；

在襯底上形成鰭形的半導體源區和半導體漏區，所述半導體源區和半導體漏區與外延層相接，且通過柵側墻與偽柵層分隔；

至少部分地去除偽柵層以在柵側墻內側留出環繞半導體納米結構外周的空間；以及

在所述空間中形成柵堆疊。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，對預備偽柵層和預備半導體納米結構進行圖案化包括：

利用相同的掩模，對預備偽柵層和預備半導體納米結構進行圖案化。