【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及半導體，尤其涉及一種半導體器件及其制造方法。
技術介紹
1、環(huán)柵晶體管相對于平面晶體管和鰭式場效應晶體管具有較高的柵控能力等優(yōu)勢，因此半導體器件中的不同晶體管的器件類型均為環(huán)柵晶體管時，利于提高半導體器件的工作性能。
2、但是，采用現(xiàn)有的制造方法所形成的環(huán)柵晶體管的良率較低，且環(huán)柵晶體管的工作性能不佳。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于提供一種半導體器件及其制造方法，用于提高環(huán)柵晶體管的良率和工作性能。
2、為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本專利技術提供了一種半導體器件，該半導體器件包括：半導體基底，以及設置在半導體基底上的第一晶體管。第一晶體管的溝道區(qū)包括材料不同的第一納米結構和第二納米結構，第一納米結構和第二納米結構沿半導體基底的厚度方向交替分布，且第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的結構為第一納米結構。第一晶體管中的每層第一納米結構和每層第二納米結構均分別與源區(qū)和漏區(qū)接觸。沿第一晶體管的柵堆疊結構的長度方向，第一納米結構的寬度小于第二納米結構的寬度，且第二納米結構至少設置在相鄰兩層第一納米結構之間。其中，第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底間隔設置，第一晶體管的柵堆疊結構環(huán)繞在溝道區(qū)的外周；或，第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底直接接觸，第一晶體管的柵堆疊結構覆蓋在溝道區(qū)的外周。
3、采用上述技術方案的情況下，設置在半導體基底上的第一晶體管包括的溝道區(qū)中，不僅具有寬度較大的第一納米結構，還至少
4、在一種示例中，在第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底間隔設置的情況下，位于底層的第一納米結構與半導體基底的間距，大于等于第二納米結構的厚度。
5、在一種示例中，在第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底直接接觸的情況下，位于底層的第一納米結構的材料與其余第一納米結構的材料不同。
6、在一種示例中，在第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底直接接觸的情況下，位于底層的第一納米結構的厚度大于等于其余第一納米結構的厚度。
7、在一種示例中，至少一層第二納米結構的寬度大于沿半導體基底的厚度方向位于自身上層的第二納米結構的寬度，第二納米結構的寬度方向平行于第一晶體管包括的柵堆疊結構的長度方向。
8、在一種示例中，至少一層第二納米結構的材料，與沿半導體基底的厚度方向位于自身上層的第二納米結構的材料不同。
9、在一種示例中，第一納米結構的材料包括si1-xgex，第二納米結構的材料包括si1-ygey。其中，0≤x≤1，0≤y≤1，且∣x-y∣≥0.1。
10、在一種示例中，第一納米結構的長寬比大于等于3、且小于等于10。
11、在一種示例中，第二納米結構的長寬比大于等于6、且小于等于30。
12、在一種示例中，第一納米結構的寬度和第二納米結構的寬度的比值大于等于2、且小于等于5。
13、在一種示例中，第一納米結構和/或第二納米結構的縱截面形狀為類方形、類圓形或類三角形。
14、在一種示例中，半導體器件還包括設置在半導體基底上的第二晶體管。第一晶體管和第二晶體管沿平行于半導體基底表面的方向間隔分布。第二晶體管為環(huán)柵晶體管。
15、在一種示例中，第一晶體管的導電類型為p型。
16、在一種示例中，第一晶體管的柵堆疊結構的長度大于第二晶體管的柵堆疊結構的長度。
17、第二方面，本專利技術提供了一種半導體器件的制造方法，該半導體器件的制造方法包括：首先，提供一半導體基底。接下來，在半導體基底上形成第一晶體管。第一晶體管的溝道區(qū)包括材料不同的第一納米結構和第二納米結構，第一納米結構和第二納米結構沿半導體基底的厚度方向交替分布，且第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的結構為第一納米結構。第一晶體管中的每層第一納米結構和每層第二納米結構均分別與源區(qū)和漏區(qū)接觸。沿第一晶體管的柵堆疊結構的長度方向，第一納米結構的寬度小于第二納米結構的寬度，且第二納米結構至少設置在相鄰兩層第一納米結構之間。其中，第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底間隔設置，第一晶體管的柵堆疊結構環(huán)繞在溝道區(qū)的外周。或，第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底直接接觸，第一晶體管的柵堆疊結構覆蓋在溝道區(qū)的外周。
18、在一種示例中，在半導體基底上形成第一晶體管包括：在半導體基底上形成第一鰭狀結構。沿半導體基底的厚度方向，第一鰭狀結構包括第一半導體層、以及交替設置在第一半導體層上的第二半導體層和第三半導體層。交替設置的第二半導體層和第三半導體層中，位于底層的膜層為第二半導體層。接下來，形成橫跨在第一鰭狀結構上的掩膜結構。接下來，對第一鰭狀結構暴露在掩膜結構之外的部分進行處理，以形成第一晶體管包括的源區(qū)和漏區(qū)。接下來，去除至少部分掩膜結構。接下來，去除剩余的第一半導體層，并沿第一晶體管包括的柵堆疊結構的長度方向，去除剩余的第三半導體層的兩側邊緣部分，以使剩余的第三半導體層形成第二納米結構，且使剩余的第二半導體層形成第一納米結構；或，沿第一晶體管包括的柵堆疊結構的長度方向，去除剩余的第二半導體層的兩側邊緣部分，以使剩余的第二半導體層形成第二納米結構，且使剩余的第一半導體層和剩余的第三半導體層形成第一納米結構。
19、在一種示例中，在第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與半導體基底間隔設置的情況下，第一半導體層的材料和第三半導體層的材料相同，且第一半導體層的厚度大于第三半導體層的厚度；或，第一半導體層的材料和第三半導體層的材料不同，且第一半導體層的厚度大于等于第三半導體層的厚度。
20、在一種示例中，提供一半導體基底后，半導體器件的制造方法還包括：形成設置在半導體基底上的第二晶體管。第一晶體管和第二晶體管沿平行于半導體基底表面的方向間隔分布。第二晶體管為環(huán)柵晶體管。
21、本專利技術中第二方面及其各種實現(xiàn)方式的有益效果，可以參考第一方面及其各種實現(xiàn)方式中的有益效果分析，此處不再贅述。
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1.一種半導體器件，其特征在于，包括：半導體基底，以及設置在所述半導體基底上的第一晶體管；
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，在所述第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與所述半導體基底間隔設置的情況下，位于底層的所述第一納米結構與所述半導體基底的間距，大于等于所述第二納米結構的厚度。
3.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，在所述第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與所述半導體基底直接接觸的情況下，位于底層的所述第一納米結構的材料與其余所述第一納米結構的材料不同；
4.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，至少一層所述第二納米結構的寬度大于沿所述半導體基底的厚度方向位于自身上層的所述第二納米結構的寬度，所述第二納米結構的寬度方向平行于所述第一晶體管包括的柵堆疊結構的長度方向；
5.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一納米結構的材料包括Si1-xGex，所述第二納米結構的材料包括Si1-yGey；
6.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一納米結構的長寬
7.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括設置在所述半導體基底上的第二晶體管；所述第一晶體管和所述第二晶體管沿平行于所述半導體基底表面的方向間隔分布；
8.根據(jù)權利要求7所述的半導體器件，其特征在于，所述第一晶體管的導電類型為P型；
9.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括：
10.根據(jù)權利要求9所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述半導體基底上形成所述第一晶體管包括：
11.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與所述半導體基底間隔設置的情況下，
12.根據(jù)權利要求10所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，提供一所述半導體基底后，所述半導體器件的制造方法還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種半導體器件，其特征在于，包括：半導體基底，以及設置在所述半導體基底上的第一晶體管；
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，在所述第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與所述半導體基底間隔設置的情況下，位于底層的所述第一納米結構與所述半導體基底的間距，大于等于所述第二納米結構的厚度。
3.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，在所述第一晶體管的溝道區(qū)中位于底層的第一納米結構與所述半導體基底直接接觸的情況下，位于底層的所述第一納米結構的材料與其余所述第一納米結構的材料不同；
4.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，至少一層所述第二納米結構的寬度大于沿所述半導體基底的厚度方向位于自身上層的所述第二納米結構的寬度，所述第二納米結構的寬度方向平行于所述第一晶體管包括的柵堆疊結構的長度方向；
5.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一納米結構的材料包括si1-xgex，所述第二納米結構的材料...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李永亮，劉昊炎，孫龍雨，王曉磊，羅軍，
申請(專利權)人：北京知識產(chǎn)權運營管理有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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