[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

衬底；

在所述衬底上的源/漏区，所述源/漏区垂直于所述衬底的上表面延伸；

在所述源/漏区之间的所述衬底上的多个纳米片，所述多个纳米片彼此分离，并且所述多个纳米片限定在第一方向上延伸的沟道区；

在所述衬底上并且围绕所述多个纳米片的栅电极，所述栅电极在交叉所述第一方向的第二方向上延伸，所述栅电极包括在所述第一方向上的长度，所述长度大于所述多个纳米片中的相邻纳米片之间的间隔；以及

在所述多个纳米片和所述栅电极之间在所述衬底上的栅绝缘层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述栅电极在所述第一方向上的所述长度大于或等于所述相邻纳米片之间的所述间隔的1.2倍。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述多个纳米片的每个包括在所述第一方向上的在30纳米至100纳米的范围内的长度，

所述多个纳米片的每个包括在所述第二方向上的在10纳米至50纳米的范围内的宽度，以及

所述多个纳米片的每个包括在垂直于所述衬底的所述上表面的第三方向上的在3纳米至30纳米的范围内的厚度。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中

所述多个纳米片的每个的所述宽度大于所述多个纳米片的每个的所述厚度，以及

所述多个纳米片的每个的所述宽度小于所述多个纳米片的每个的所述长度。

5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述多个纳米片的每个的所述厚度小于所述相邻纳米片之间的所述间隔。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述多个纳米片的每个的所述厚度小于或等于所述相邻纳米片之间的所述间隔的0.8倍。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述多个纳米片中的任何一个的厚度与所述相邻纳米片之间的所述间隔之和等于所述栅电极在所述第一方向上的所述长度。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述栅电极包括功函数金属层和栅金属层，

所述功函数金属层在所述栅绝缘层上，以及

所述栅金属层在所述功函数金属层上。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述相邻纳米片之间的所述间隔小于所述栅绝缘层的厚度与所述功函数金属层的厚度之和的2倍。

10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述栅电极包括阻挡金属层。

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述栅绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层，以及

所述第二绝缘层的电容率大于所述第一绝缘层的电容率。

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述栅电极包括第一区域和第二区域，

所述栅电极的所述第一区域在所述多个纳米片之间延伸，

所述栅电极的所述第二区域围绕所述第一区域，以及

所述第一区域和所述第二区域的每个包括至少一个金属层。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中所述第一区域和所述第二区域具有彼此不同的堆叠结构。

14.根据权利要求12所述的半导体器件，其中所述第一区域和所述第二区域的每个中包括的金属层的数目彼此不同。

15.根据权利要求12所述的半导体器件，其中所述第一区域包括一个金属层。

16.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述多个纳米片在所述第一方向上穿过所述栅电极。