[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210199094.4
• 申請(qǐng)日: 2022-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114613769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永亮;劉昊炎;殷華湘;羅軍;王文武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L27/088
• 分類號(hào): H01L27/088;H01L29/775;H01L21/8234;B82Y10/00
• 代理公司: 北京知迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：

襯底；所述襯底具有第一元件區(qū)和第二元件區(qū)；

形成在所述第一元件區(qū)上的第一環(huán)柵晶體管；所述第一環(huán)柵晶體管具有至少一層第一納米線或片；所述至少一層第一納米線或片的外周依次環(huán)繞有第一柵介質(zhì)層和第二柵介質(zhì)層；

以及形成在所述第二元件區(qū)上的第二環(huán)柵晶體管；所述第二環(huán)柵晶體管具有至少一層第二納米線或片；所述至少一層第二納米線或片的外周環(huán)繞有第三柵介質(zhì)層；所述第一柵介質(zhì)層和所述第二柵介質(zhì)層的總厚度大于所述第三柵介質(zhì)層的厚度；所述第一納米線或片的厚度小于所述第二納米線或片的厚度；所述第一納米線或片和所述第二納米線或片均包括第一材料部；所述第二納米線或片還包括環(huán)繞在所述第一材料部外周的第二材料部；所述第二材料部所含有的材料為高遷移率溝道材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一材料部所含有的材料為Si；和/或，

所述高遷移率溝道材料為III-V族半導(dǎo)體材料或Si_xGe_1-x；其中，0≤x＜1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一環(huán)柵晶體管為輸入/輸出器件；所述第二環(huán)柵晶體管為核心器件；和/或；

所述第一納米線或片具有的第一材料部與所述第二納米線或片具有的第一材料部的厚度不同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二柵介質(zhì)層和所述第三柵介質(zhì)層所含有的材料相同；和/或，

所述第二柵介質(zhì)層和所述第三柵介質(zhì)層的厚度相等。

5.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供一襯底；所述襯底具有第一元件區(qū)和第二元件區(qū)；

形成位于所述第一元件區(qū)上的第一環(huán)柵晶體管、以及形成位于所述第二元件區(qū)上的第二環(huán)柵晶體管；所述第一環(huán)柵晶體管具有至少一層第一納米線或片；所述至少一層第一納米線或片的外周依次環(huán)繞有第一柵介質(zhì)層和第二柵介質(zhì)層；所述第二環(huán)柵晶體管具有至少一層第二納米線或片；所述至少一層第二納米線或片的外周環(huán)繞有第三柵介質(zhì)層；所述第一柵介質(zhì)層和所述第二柵介質(zhì)層的總厚度大于所述第三柵介質(zhì)層的厚度；所述第一納米線或片的厚度小于所述第二納米線或片的厚度；所述第一納米線或片和所述第二納米線或片均包括第一材料部；所述第二納米線或片還包括環(huán)繞在所述第一材料部外周的第二材料部；所述第二材料部所含有的材料為高遷移率溝道材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述形成位于所述第一元件區(qū)上的第一環(huán)柵晶體管、以及形成位于所述第二元件區(qū)上的第二環(huán)柵晶體管，包括：

在第一目標(biāo)氧化區(qū)域上形成至少一層納米線或片；所述第一目標(biāo)氧化區(qū)域?yàn)樗龅谝辉^(qū)和/或所述第二元件區(qū)；

對(duì)所述至少一層納米線或片進(jìn)行第一氧化處理，以使得所述至少一層納米線或片的厚度減薄至第一預(yù)設(shè)閾值，并形成環(huán)繞在所述至少一層納米線或片剩余的部分外周的第一介質(zhì)層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在所述第一目標(biāo)氧化區(qū)域?yàn)樗龅谝辉^(qū)和所述第二元件區(qū)的情況下，所述第一納米線或片包括的第一材料部與所述第二納米線或片包括的第一材料部的厚度相等；所述第一預(yù)設(shè)閾值等于所述第一材料部的厚度；位于所述第一元件區(qū)上的所述第一介質(zhì)層為所述第一柵介質(zhì)層；

所述對(duì)所述至少一層納米線或片進(jìn)行第一氧化處理后，所述半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：

選擇性去除位于所述至少一層第二納米線或片包括的第一材料部外周的所述第一介質(zhì)層；并形成環(huán)繞在所述至少一層第二納米線或片包括的第一材料部外周的第二材料部，獲得所述至少一層第二納米線或片；

形成位于所述第一柵介質(zhì)層上的所述第二柵介質(zhì)層、以及形成環(huán)繞在所述至少一層第二納米線或片的外周的所述第三柵介質(zhì)層。