[发明专利]半导体器件

说明书

具有环栅结构的半导体器件包括：由第一沟槽分隔并在第一方向上延伸的第一鳍图案和第二鳍图案；在第一鳍图案上的第一纳米片；在第二鳍图案上的第二纳米片；第一鳍衬层，沿着第一沟槽的底表面和侧壁的至少一部分延伸；第一场绝缘层，设置在第一鳍衬层上并填充第一沟槽的一部分；以及第一栅极结构，与第一鳍图案的端部交叠并包括第一栅极间隔物。从第一沟槽的底表面到第一栅极间隔物的下表面的高度大于从第一沟槽的底表面到第一场绝缘层的上表面的高度。

技术领域

本公开的示例实施方式涉及半导体器件，更具体地，涉及具有环栅结构的半导体器件。

背景技术

为了提高半导体器件的集成度，已经提出了一种具有环栅结构的晶体管，该环栅结构包括围绕形成在衬底上的纳米线形状的硅主体的栅极。

由于环栅结构的晶体管能够利用三维沟道，所以其可以按比例缩小。此外，可以在不增加其栅极长度的情况下提高其电流控制能力。在具有环栅结构的晶体管中，可以有效地减小和/或抑制沟道区的电势受漏极电压影响的短沟道效应(SCE)。

发明内容

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：由第一沟槽分隔的第一鳍图案和第二鳍图案，第一鳍图案和第二鳍图案中的每个在第一方向上纵长地延伸；在第一鳍图案上的第一纳米片；在第二鳍图案上的第二纳米片；沿着第一沟槽的底表面和侧壁的至少一部分延伸的第一鳍衬层；设置在第一鳍衬层上并填充第一沟槽的一部分的第一场绝缘层；以及与第一鳍图案的端部交叠并且包括第一栅极间隔物的第一栅极结构。从第一沟槽的底表面到第一栅极间隔物的下表面的高度可以大于从第一沟槽的底表面到第一场绝缘层的上表面的高度。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：由第一沟槽分隔的第一鳍图案和第二鳍图案，第一鳍图案和第二鳍图案中的每个在第一方向上纵长地延伸；在第一鳍图案上的第一纳米片；在第二鳍图案上的第二纳米片；填充第一沟槽的至少一部分的第一场绝缘层；与第一鳍图案的端部交叠的第一栅极结构；第一鳍衬层，设置在第一鳍图案的侧壁与第一场绝缘层之间，并沿着第一沟槽的底表面和侧壁的至少一部分延伸；以及第一绝缘衬层，沿着第一栅极结构的侧壁和第一场绝缘层的上表面延伸，并接触第一鳍衬层。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：由沟槽分隔的第一鳍图案和第二鳍图案，第一鳍图案和第二鳍图案中的每个在第一方向上纵长地延伸；在第一鳍图案上的第一纳米片；在第二鳍图案上的第二纳米片；鳍衬层，沿着沟槽的底表面和侧壁的一部分延伸，并限定衬层沟槽；场绝缘层，设置在鳍衬层上并填充沟槽的至少一部分；以及与第一鳍图案的端部交叠的栅极结构。第一鳍图案、第二鳍图案、第一纳米片和第二纳米片中的每个可以包括IV-IV族化合物半导体或III-V族化合物半导体。

附图说明

图1是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的平面图。

图2是沿图1的线A-A截取的截面图。

图3是沿图1的线B-B截取的截面图。

图4A、图4B、图4C和图4D是图1的纳米片的沿着线B-B截取的截面图。

图5A、图5B和图5C是图1的纳米片的沿着线A-A截取的截面图。

图6是图1的纳米片的沿着线A-A截取的截面图。

图7是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的视图。

图8是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的视图。

图9是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的视图。

图10是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的视图。

图11是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的平面图。