[发明专利]具有锗或III-V族有源层的深环栅极半导体器件

摘要

描述了具有锗或III‑V族有源层的深环栅极半导体器件。例如，非平面半导体器件包括设置在衬底上方的异质结构。所述异质结构包括位于具有不同组分的上部层与下部层之间的异质结。有源层设置在所述异质结构上方并且具有不同于所述异质结构的所述上部层和下部层的组分。栅极电极叠置体设置在所述有源层的沟道区上并且完全环绕所述有源层的所述沟道区，并且设置在所述上部层的沟槽中并且至少部分地在所述异质结构的所述下部层中。源极区和漏极区设置在所述栅极电极叠置体的任一侧上的所述有源层中和所述上部层中，但不在所述下部层中。

主权项

一种集成电路结构，包括：沟道结构，所述沟道结构位于半导体鳍状物上方，所述半导体鳍状物位于包括硅的衬底上方，所述沟道结构包括III‑V族材料；栅极结构，所述栅极结构位于所述沟道结构的顶部表面上、沿着所述沟道结构的侧壁表面、以及位于所述沟道结构的底部表面上，所述栅极结构还位于所述沟道结构的所述底部表面下方的沟槽中，所述栅极结构包括：栅极电介质层，所述栅极电介质层位于所述沟道结构的所述顶部表面上、沿着所述沟道结构的所述侧壁表面、以及位于所述沟道结构的所述底部表面上，所述栅极电介质层还沿着所述沟槽的侧壁和底部，并且所述栅极电介质层包括铪和氧；以及导电层，所述导电层位于所述沟道结构的所述顶部表面上的所述栅极电介质层上、位于沿着所述沟道结构的所述侧壁表面的所述栅极电介质层上、以及位于所述沟道结构的所述底部表面上的所述栅极电介质层上，并且所述导电层还位于沿着所述沟槽的所述侧壁和所述底部的所述栅极电介质层上，所述导电层包括金属氮化物；源极结构，所述源极结构在所述沟道结构的第一侧处；以及漏极结构，所述漏极结构在所述沟道结构的与所述第一侧相对的第二侧处，其中，所述栅极结构进入所述半导体鳍状物中的深度比所述源极结构和所述漏极结构的深度深。